DE112005001217T5 - Method and system for battery charging - Google Patents

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DE112005001217T5
DE112005001217T5 DE112005001217T DE112005001217T DE112005001217T5 DE 112005001217 T5 DE112005001217 T5 DE 112005001217T5 DE 112005001217 T DE112005001217 T DE 112005001217T DE 112005001217 T DE112005001217 T DE 112005001217T DE 112005001217 T5 DE112005001217 T5 DE 112005001217T5
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battery
charge
state
microcontroller
charging
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Application number
DE112005001217T
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German (de)
Inventor
Todd W. Wauwatosa Johnson
Jay J. Menomonee Falls Rosenbecker
Gary D. Waukesha Meyer
Jeffrey M. Delafield Zeiler
Kevin L. Lomira Glasgow
Jonathan A. Waukesha Zick
Jeffrey M. Whitefish Bay Brozek
Karl F. Waite Hill Scheucher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Milwaukee Electric Tool Corp
Original Assignee
Milwaukee Electric Tool Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

Kombination, die aufweist:
einen Batterieakku, der enthält:
einen ersten Batterieanschluss,
einen zweiten Batterieanschluss,
eine Batteriezelle, die einen gegenwärtigen Ladezustand hat, wobei die Batteriezelle mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt ist;
einen Batteriemikrocontroller, der mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt ist, wobei der Mikrocontroller derart betreibbar ist, dass er den vorliegenden Ladezustand der Batteriezelle misst, um Messungen des vorliegenden Ladezustands der Batteriezelle zu erzeugen; und
einen Batterielader, der derart betreibbar ist, dass er einen Ladestrom dem Batterieakku zuführt, wobei der Batterielader enthält:
einen ersten Laderanschluss, der aufgebaut ist, mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt zu sein, wobei der erste Laderanschluss aufgebaut ist, Ladestrom dem Batterieakku zuzuführen;
einen zweiten Laderanschluss, der aufgebaut ist, mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt zu sein, und
einen Ladermikrocontroller, der mit dem zweiten Laderanschluss gekoppelt ist...
Combination comprising:
a battery that contains:
a first battery connection,
a second battery connection,
a battery cell having a current state of charge, wherein the battery cell is coupled to the first battery terminal and / or the second battery terminal;
a battery microcontroller coupled to the first battery terminal and / or the second battery terminal, the microcontroller operable to measure the present state of charge of the battery cell to produce measurements of the present state of charge of the battery cell; and
a battery charger operable to supply a charging current to the battery pack, the battery charger including:
a first charger port configured to be coupled to the first battery port and / or the second battery port, wherein the first charger port is configured to supply charging current to the battery pack;
a second charger port configured to be coupled to the first battery port and / or the second battery port, and
a loader microcontroller coupled to the second charger port ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

VERWANDTE ANMELDUNGENRELATED APPLICATIONS

Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Vorteile aus der früher eingereichten, mitanhängigen, provisorischen US-Patentanmeldung, Serien-Nr. 60/574,278, die am 24. Mai 2004 eingereicht wurde; Serien-Nr. 60/574,616, die am 25. Mai 2004 eingereicht wurde; Serien-Nr. 60/582,138, die am 22. Juni 2004 eingereicht wurde; Serien-Nr. 60/582,729, die am 24. Juni 2004 eingereicht wurde; Serien-Nr. 60/582,730, eingereicht am 24. Juni 2004; Serien-Nr. 60/612,352, eingereicht am 22. September 2004; Serien-Nr. 60/626,013, eingereicht am 05. November 2004; Serien-Nr. 60/626,230, eingereicht am 09. November 2004; und Serien-Nr. 60/643,396, eingereicht am 12. Januar 2005, wobei die gesamten Inhalte dieser Anmeldungen hier durch Bezugnahme aufgenommen werden.The This patent application claims the advantages of the earlier filed, co-pending, Provisional US Patent Application, Serial no. 60 / 574,278, issued on May 24, 2004; Serial no. 60 / 574,616, the 25. Filed in May 2004; Serial no. 60 / 582,138, the 22nd of June Filed in 2004; Serial no. 60 / 582,729, which was issued on June 24, 2004 was submitted; Serial no. 60 / 582,730, filed June 24 2004; Serial no. 60 / 612,352, filed September 22, 2004; Serial no. 60 / 626,013 filed on Nov. 5, 2004; Serial no. 60 / 626,230, filed November 9, 2004; and serial no. 60 / 643.396, filed on January 12, 2005, the entire contents of this Applications are incorporated herein by reference.

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auch auf die US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 10/720,027, die am 20. November 2003 eingereicht wurde und die den Vorteil der früher eingereichten, mitanhängigen provisorischen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/428,358, eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/428,450, eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/428,452, eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/440,692, eingereicht am 17. Januar 2003; Serien-Nr. 60/440,693, eingereicht am 17. Januar 2003; Serien-Nr. 60/523,716, eingereicht am 19. November 2003; und Serien-Nr. 60/523,712, eingereicht am 19. November 2003, beansprucht, wobei die gesamten Inhalte dieser Anmeldungen hier durch Bezugnahme aufgenommen werden.The The present application also relates to the US patent application the serial no. 10 / 720,027 filed November 20, 2003 was and the advantage of the earlier submitted, co-pending US provisional patent application serial no. 60 / 428,358, filed on November 22, 2002; Serial no. 60 / 428,450, filed on 22. November 2002; Serial no. 60 / 428,452, filed November 22, 2002; Serial no. 60 / 440.692, filed January 17, 2003; Serial no. 60 / 440,693, filed on January 17, 2003; Serial no. 60 / 523,716 filed Nov. 19 2003; and serial no. 60 / 523,712, filed on November 19, 2003, The entire contents of these applications are hereby incorporated by reference be incorporated by reference.

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auch auf die US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 10/719,680, die am 20. November 2003 eingereicht wurde und die den Vorteil aus den früher eingereichten, mitanhängigen, provisorischen US- Patentanmeldungen Serien-Nr. 60/428,358, eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/428,450, eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/428,452, eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/440,692, eingereicht am 17. Januar 2003; Serien-Nr. 60/440,693, eingereicht am 17. Januar 2003; Serien-Nr. 60/523,716, eingereicht am 19. November 2003; und Serien-Nr. 60/523,712, eingereicht am 19. November 2003, beansprucht, deren gesamte Inhalte hier durch Bezugnahme aufgenommen werden.The The present application also relates to the US patent application the serial no. 10 / 719,680 filed November 20, 2003 which took advantage of the previously filed, co-pending, Provisional US patent applications Serial no. 60 / 428,358, filed November 22, 2002; Serial no. 60 / 428,450, filed November 22, 2002; Serial no. 60 / 428.452, filed on 22 November 2002; Serial no. 60 / 440,692, filed on January 17, 2003; Serial no. 60 / 440,693, filed January 17 2003; Serial no. 60 / 523,716 filed Nov. 19, 2003; and Serial no. 60 / 523,712, filed on November 19, 2003, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

Die vorliegende Patentanmeldung bezieht sich auch auf die US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 10/721,800, eingereicht am 24. November 2003, die den Vorteil der früher eingereichten, mitanhängigen provisorischen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/428,356, eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/428,358, eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/428,450, eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/428,452, eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/440,692, eingereicht am 17. Januar 2003; Serien-Nr. 60/440,693, eingereicht am 17. Januar 2003; Serien-Nr. 60/523,712, eingereicht am 19. November 2003; und Serien-Nr. 60/523,716, eingereicht am 19. November 2003; beansprucht, deren gesamte Inhalte hier durch Bezugnahme aufgenommen werden.The This patent application also relates to the US patent application with the serial no. 10 / 721,800, filed November 24, 2003, the benefit of the sooner submitted, co-pending US provisional patent application serial no. 60 / 428,356, filed on November 22, 2002; Serial no. 60 / 428.358, filed on 22 November 2002; Serial no. 60 / 428,450, filed on November 22, 2002; Serial no. 60 / 428,452, filed on 22. November 2002; Serial no. 60 / 440,692, filed January 17, 2003; Serial no. 60 / 440,693, filed January 17, 2003; Serial no. 60 / 523,712, filed November 19, 2003; and serial no. 60 / 523.716, filed on 19 November 2003; claims its entire contents incorporated herein by reference.

GEBIET DER ERFINDUNGAREA OF INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und ein System zum Batterieladen und genauer ein Verfahren und ein System zum Laden einer Elektrowerkzeugbatterie.The The present invention relates generally to a method and system for battery charging and more specifically a method and system for charging a power tool battery.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

Kabellose Elektrowerkzeuge werden typischerweise durch tragbare Akkus bzw. Akkumulatoren versorgt. Diese Akkumulatoren können unterschiedlich in der Batteriechemie und in der Nominalspannung sein und können verwendet werden, um verschiedene Werkzeuge und elektrische Vorrichtungen zu versorgen. Typischerweise ist die Akkumulatorchemie einer Elektrowerkzeugbatterie entweder Nickel-Cadmium ("NiCd") oder Nickel-Metall-Hydrid ("NiMH"). Die Nominalspannung des Akkumulators reicht für gewöhnlich von ungefähr 2,4 V bis ungefähr 24 V.Wireless Power tools are typically powered by portable batteries or Supplied batteries. These accumulators can be different in the Battery chemistry and nominal voltage can be and used Be to different tools and electrical devices to supply. Typically, the accumulator chemistry of a power tool battery either nickel-cadmium ("NiCd") or nickel-metal hydride ("NiMH"). The nominal voltage of the accumulator is enough for usually of about 2.4V to about 24 V.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNGOVERVIEW OF THE INVENTION

Einige Batteriechemien (zum Beispiel Lithium ("Li"), Lithium-Ion ("Li-Ion") und andere Chemien erfordern genaue Ladeverfahren und Ladeoperationen mit einer gesteuerten Entladung. Unzureichende Ladeverfahren und ungesteuerte Entladeverfahren können eine zu starke Erwärmung, zu starke Überladezustände und/oder zu stark überentladene Zustände erzeugen. Diese Zustände und Entwicklungen können eine irreversible Beschädigung der Batterien verursachen und können die Batteriekapazität ernstlich beeinträchtigen.Some battery chemistries (for example, lithium ("Li"), lithium-ion ("Li-ion") and other chemistries require precise charging and discharging control operations.) Insufficient charging and uncontrolled discharging can cause overheating, excessive overcharging, and so on / or create overly overcharged states These states and developments may cause an irreversible cause damage to the batteries and can seriously affect battery

Die vorliegende Erfindung stellt ein System und ein Verfahren zum Laden einer Batterie bereit. In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten stellt die Erfindung einen Batterielader bereit, der verschiedene Akkus bzw. Batterieeinheiten mit unterschiedlicher Batteriechemie vollständig laden kann. In einigen Aufbauten und in einigen Aspekten stellt die Erfindung einen Batterielader bereit, der vollständig Batterien auf Lithiumbasis, zum Beispiel Lithium-Cobalt-Batterien, Lithium-Mangan-Batterien und Spinellbatterien laden kann. In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten stellt die Erfindung einen Batterielader bereit, der Akkus mit Chemie auf Lithiumbasis mit unterschiedlichen Nominalspannungen oder in unterschiedlichen Nominalspannungsbereichen laden kann. In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten stellt die Erfindung einen Batterielader bereit, der verschiedene Lademodule hat, die auf der Basis unterschiedlicher Batteriezustände imp lementiert sind. In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten stellt die Erfindung ein Verfahren und ein System zum Laden einer Batterie auf Lithiumbasis durch Anlegen von Impulsen bzw. Pulsen mit einem konstanten Strom bereit. Die Zeit zwischen Pulsen und die Länge der Pulse bzw. Impulse kann von dem Batterielader in Abhängigkeit von bestimmten Batterieeigenschaften erhöht oder kleiner gemacht werden.The The present invention provides a system and method for loading a battery ready. In some constructions and in some Aspects, the invention provides a battery charger, the various batteries or fully charge battery units with different battery chemistry can. In some constructions and in some aspects, the invention provides a battery charger that is fully lithium-based, for example, lithium-cobalt batteries, lithium-manganese batteries and spinel batteries. In some constructions and in In some aspects, the invention provides a battery charger, lithium-based batteries with different nominal voltages or load in different nominal voltage ranges. In some constructions and in some aspects, the invention a battery charger ready that has various charging modules that are implemented on the basis of different battery conditions imp. In some constructions and in some aspects represents the invention a method and system for charging a lithium-based battery by applying pulses or pulses with a constant current ready. The time between pulses and the length of the pulses may depend on the battery charger depending on certain battery characteristics elevated or be made smaller.

In einem Aufbau stellt die Erfindung eine Kombination bereit, die einen Akku bzw. eine Batterieeinheit und einen Batterielader enthält, der derart betrieben werden kann, dass er dem Akku einen Ladestrom zuführt. Der Akku enthält einen ersten Batterieanschluss, einen zweiten Batterieanschluss und eine Batteriezelle, die einen gegenwärtigen Ladezustand hat. Die Batteriezelle ist mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt. Der Akku enthält auch einen Batteriemikrocontroller, der mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt ist. Der Mikrocontroller bzw. die Mikrosteuereinheit funktioniert derart, dass sie den gegenwärtigen Ladezustand der Batteriezelle misst, um Messungen bzw. Messwerte des gegenwärtigen Ladezustands der Batteriezelle zu erzeugen. Der Batterielader enthält einen ersten Laderanschluss, der derart aufgebaut ist, dass er mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss koppelt und einen zweiten Laderanschluss, der derart aufgebaut ist, dass er mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss koppelt. Der erste Laderanschluss ist derart aufgebaut, dass er Ladestrom dem Akku zuführt. Der Batterielader enthält auch eine Ladermikrosteuereinheit bzw. einen Mikrocontroller, der mit dem zweiten Laderanschluss gekoppelt ist und derart arbeiten kann, dass er Messungen des gegenwärtigen Ladezustands der Batteriezelle von der Batteriemikrosteuereinheit empfängt. Die Ladermikrosteuereinheit ist auch derart betreibbar, dass sie Ladestrom dem Akku in Impulsen bzw. Pul sen zuführt, worin jeder Puls ein erstes Zeitintervall, in dem Ladestrom der Batterie zugeführt wird, und ein zweites Zeitintervall enthält, in dem Ladestrom von der Batterie unterbrochen ist. Der Mikrocontroller ist weiterhin derart betreibbar, dass er das erste Zeitintervall eines Pulses zumindest teilweise auf der Basis von Messungen des momentanen Ladezustands der Batteriezelle modifizieren kann, die von dem Batteriemikrocontroller aus empfangen werden.In In one construction, the invention provides a combination that includes a Battery or a battery unit and a battery charger contains the can be operated so that it supplies the battery with a charging current. Of the Battery contains a first battery terminal, a second battery terminal and a battery cell having a current state of charge. The Battery cell is connected to the first battery connection and / or the second Battery connection coupled. The battery also contains a battery microcontroller, the one with the first battery terminal and / or the second battery terminal is coupled. The microcontroller or the microcontroller works such that they reflect the present Charge state of the battery cell measures measurements or readings of the present Charge state of the battery cell to produce. The battery charger contains one first charger port, which is constructed so that it with the first battery terminal and / or the second battery terminal coupled and a second charger port, which is constructed such that it is connected to the first battery connection and / or the second battery connection coupled. The first charger port is constructed such that it Charging current to the battery feeds. The battery charger contains Also, a loader microcontroller or a microcontroller, the is coupled to the second charger port and work in such a way that he can take measurements of the current state of charge of the battery cell from the battery microcontroller. The loader microcontroller is also operable so that they charge current to the battery in pulses or Supplying pulses, wherein each pulse is a first time interval, in the charging current of Battery supplied is included, and a second time interval, in the charging current of the Battery is interrupted. The microcontroller is still such operable to be the first time interval of a pulse at least partly based on instantaneous state of charge measurements the battery cell that the battery microcontroller may modify to be received from.

In einem weiteren Aufbau stellt die Erfindung ein Verfahren des Pulsladens bzw. Impulsladens mit einer Batterie mit einer Vielzahl von Batteriezellen bereit. Das Verfahren enthält das Messen eines Ladezustands jeder Batteriezelle in der Vielzahl von Batteriezellen und das Anlegen eines ersten Pulses mit Ladestrom an die Batterie. Der erste Puls hat ein erstes Zeitintervall, in dem der Ladestrom der Batterie zugeführt wird, und ein zweites Zeitintervall, in dem die Zuführung des Ladestroms zu der Batterie unterbrochen ist. Das Verfahren enthält auch das Anlegen eines zweiten Pulses mit Ladestrom an die Batterie. Der zweite Puls hat ein drittes Zeitintervall, in dem der Ladestrom der Batterie zugeführt wird, und ein viertes Zeitintervall, in dem die Zuführung des Ladestroms zu der Batterie unterbrochen ist. Das dritte Zeitintervall basiert zumindest teilweise auf dem Ladezustand einer Batteriezelle und das dritte Zeitintervall ist kleiner als das erste Zeitintervall.In In a further construction, the invention provides a method of pulse charging or pulse charging with a battery having a plurality of battery cells ready. The procedure contains measuring a state of charge of each battery cell in the plurality of battery cells and the application of a first pulse with charging current to the battery. The first pulse has a first time interval, in the charging current of the battery is supplied, and a second time interval, in which the feeder the charging current to the battery is interrupted. The procedure also contains the application of a second pulse with charging current to the battery. The second pulse has a third time interval in which the charging current supplied to the battery and a fourth time interval in which the delivery of the Charging current to the battery is interrupted. The third time interval is based at least partially on the state of charge of a battery cell and the third time interval is less than the first time interval.

In einem weiteren Aufbau stellt die Erfindung einen Batterielader bereit, der derart betreibbar ist, dass er einen Ladestrom einem Akku zuführt, der eine Batteriezelle mit einem vorgegebenen Ladezustand hat, und einen Batteriemikrocontroller, der betreibbar ist, den gegenwärtigen Ladezustand der Batteriezelle zu messen. Der Batterielader enthält einen Ladermikrocontroller, der betreibbar ist, den gegenwärtigen Ladezustand der Batteriezelle von dem Batteriemikrocontroller zu empfangen. Der Ladermikrocontroller ist auch betreibbar, den Ladestrom dem Akku in Pulsen zuzuführen, worin jeder Puls bzw. Impuls ein erstes Zeitintervall und ein zweites Zeitintervall enthält. Das erste Zeitintervall ist ein Intervall, in dem ein Ladestrom der Batterie zugeführt wird, und das zweite Zeitintervall ist ein Intervall, in dem die Zuführung des Ladestroms zu der Batterie unterbrochen ist. Der Mikrocontroller ist weiterhin derart betreibbar, dass er das erste Zeitintervall eines Pulses zumindest teilweise in Abhängigkeit von dem momentanen Ladezustand der Batteriezelle modifiziert, der von dem Batteriemikrocontroller aus empfangen wird.In In a further construction, the invention provides a battery charger, which is operable to supply a charging current to a battery which has a battery cell with a predetermined state of charge, and a Battery microcontroller that is operable, the current state of charge to measure the battery cell. The battery charger contains one Loader microcontroller that is operable, the current state of charge receive the battery cell from the battery microcontroller. The loader microcontroller is also operable to charge the charging current To supply battery in pulses, wherein each pulse or a first time interval and a second Contains time interval. The first time interval is an interval in which a charging current the battery is supplied, and the second time interval is an interval in which the supply of the Charging current to the battery is interrupted. The microcontroller is further operable to be the first time interval a pulse at least partially depending on the current one State of charge of the battery cell modified by the battery microcontroller is received from.

Unabhängige Merkmale und unabhängige Vorteile der Erfindung werden für Fachleute aus der Durchsicht der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, Ansprüche und Zeichnungen offenbar.Independent features and independent advantages of the invention will become apparent to those skilled in the art in the following detailed description, claims and drawings.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSUMMARY THE DRAWINGS

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Batterie; 1 is a perspective view of a battery;

2 ist eine weitere perspektivische Ansicht einer Batterie, zum Beispiel der Batterie, die in 1 gezeigt ist; 2 FIG. 13 is another perspective view of a battery, for example, the battery included in FIG 1 is shown;

3 ist eine perspektivische Ansicht einer Batterie, zum Beispiel der Batterie, die in 1 gezeigt ist und die elektrisch und physikalisch mit einem Batterielader verbunden ist; 3 is a perspective view of a battery, for example, the battery, which in 1 is shown and which is electrically and physically connected to a battery charger;

4 ist eine schematische Ansicht einer Batterie, die elektrisch mit einem Batterielader, zum Beispiel der Batterie und dem Batterielader, der in 3 gezeigt ist, verbunden ist; 4 is a schematic view of a battery that is electrically connected to a battery charger, such as the battery and the battery charger, in 3 is shown connected;

5a und 5b sind Flussdiagramme, die den Betrieb eines Batterieladers zeigen, der die Aspekte der Erfindung verkörpert, zum Beispiel des Batterieladers, der in 3 gezeigt ist; 5a and 5b FIG. 10 are flowcharts showing the operation of a battery charger embodying aspects of the invention, such as the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;

6 ist ein Flussdiagramm, das einen ersten Modul zeigt, der in einem Batterielader implementiert sein kann, der die Aspekte der Erfindung verkörpert, zum Beispiel den Batterielader, der in 3 gezeigt ist; 6 FIG. 14 is a flowchart showing a first module that may be implemented in a battery charger embodying aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;

7 ist ein Flussdiagramm, das einen zweiten Modul zeigt, der einen Batterielader implementieren kann, der die Aspekte der Erfindung verkörpert, zum Beispiel den Batterielader, der in 3 gezeigt ist; 7 FIG. 10 is a flowchart showing a second module that may implement a battery charger embodying aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;

8 ist ein Flussdiagramm, das einen dritten Modul zeigt, der in einem Batterielader implementiert sein kann, der die Aspekte der Erfindung verkörpern kann, zum Beispiel den Batterielader, der in 3 gezeigt ist; 8th FIG. 10 is a flowchart showing a third module that may be implemented in a battery charger that may embody the aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;

9 ist ein Flussdiagramm, das einen vierten Modul zeigt, der in einem Batterielader implementiert sein kann, der die Aspekte der Erfindung verkörpert, zum Beispiel den Batterielader, der in 3 gezeigt ist; 9 FIG. 14 is a flowchart showing a fourth module that may be implemented in a battery charger embodying aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;

10 ist ein Flussdiagramm, das einen fünften Modul zeigt, der in einem Batterielader implementiert sein kann, der die Aspekte der Erfindung verkörpert, zum Beispiel den Batterielader, der in 3 gezeigt ist; 10 FIG. 10 is a flowchart showing a fifth module that may be implemented in a battery charger embodying aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;

11 ist ein Flussdiagramm, das einen sechsten Modul zeigt, der in einem Batterielader implementiert sein kann, der die Aspekte der Erfindung verkörpert, zum Beispiel den Batterielader, der in 3 gezeigt ist; 11 FIG. 14 is a flowchart showing a sixth module that may be implemented in a battery charger embodying aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;

12 ist ein Flussdiagramm, das einen Ladealgorithmus zeigt, der in einem Batterielader implementiert sein kann, der die Aspekte der Erfindung verkörpert, zum Beispiel den Batterielader, der in 3 gezeigt ist; 12 FIG. 10 is a flowchart showing a charging algorithm that may be implemented in a battery charger embodying aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;

13 ist ein schematisches Diagramm einer Batterie, die elektrisch mit einem Batterielader verbunden ist; 13 Fig. 12 is a schematic diagram of a battery electrically connected to a battery charger;

14A–B sind Ansichten von weiteren Aufbauten einer Batterie; 14A -B are views of other constructions of a battery;

15A–B sind perspektivische Ansichten einer Batterie, zum Beispiel einer der Batterien, die in 1, 2 und 14A–B gezeigt sind, die elektrisch und physikalisch mit einem Elektrowerkzeug verbunden ist; 15A -B are perspective views of a battery, for example, one of the batteries that are in 1 . 2 and 14A B, which is electrically and physically connected to a power tool;

16 ist eine schematische Ansicht eines Ladestroms für eine Batterie; 16 is a schematic view of a charging current for a battery;

17 ist ein weiteres schematisches Diagramm einer Batterie; 17 is another schematic diagram of a battery;

18 ist eine perspektivische Ansicht eines Wechselrichters, der mit einem Batterielader verbunden ist; 18 is a perspective view of an inverter, which is connected to a battery charger;

19 ist eine ebene Ansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel des Wechselrichters in 18, der mit dem Batterielader verbunden ist; 19 is a planar view of an inverter, for example the inverter in 18 which is connected to the battery charger;

20 ist eine Seitenansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel des Wechselrichters von 18, der mit dem Batterielader verbunden ist; 20 is a side view of an inverter, for example, the inverter of 18 which is connected to the battery charger;

21 ist eine obere Ansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel des Wechselrichters in 18, der mit dem Batterielader verbunden ist; 21 is an upper view of an inverter, for example the inverter in 18 which is connected to the battery charger;

22 ist eine weitere Seitenansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel des Wechselrichters in 18, der mit einem Batterielader verbunden ist; 22 is another side view of an inverter, for example, the inverter in 18 which is connected to a battery charger;

23 ist eine hintere Ansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel des Wechselrichters der 18, der mit einem Batterielader verbunden ist; 23 is a rear view of an inverter, for example the inverter of the inverter 18 which is connected to a battery charger;

24 ist eine weitere perspektivische Ansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel des Wechselrichters der 18, der mit einem Batterielader verbunden ist; 24 is another perspective view of an inverter, for example, the inverter of 18 which is connected to a battery charger;

25 ist noch eine weitere perspektivische Ansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel eines Wechselrichters von 18, der mit einem Batterielader verbunden ist; 25 is yet another perspective view of an inverter, for example an inverter of 18 which is connected to a battery charger;

26 ist noch eine weitere perspektivische Ansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel eines Wechselrichters von 18, der mit einem Bat terielader verbunden ist; 26 is yet another perspective view of an inverter, for example an inverter of 18 which is connected to a Bat terielader;

27 ist noch eine weitere perspektivische Ansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel eines Wechselrichters der 18, der mit einem Batterielader verbunden ist; 27 is yet another perspective view of an inverter, for example, an inverter of 18 which is connected to a battery charger;

28 ist ein Flussdiagramm, das ein Modul eines Ladebetriebs für eine Batterie zeigt; 28 FIG. 10 is a flowchart showing a module of a battery charging operation; FIG.

29 und 30 sind Flussdiagramme, die einen weiteren Modul eines Ladebetriebs für eine Batterie zeigen; 29 and 30 FIGURES are flowcharts showing another module of a battery charging operation;

31 ist ein Flussdiagramm, das einen noch weiteren Modul eines Ladebetriebs für eine Batterie zeigt; 31 Fig. 10 is a flowchart showing still another module of a battery charging operation;

32 ist ein Flussdiagramm, das einen noch weiteren Modul eines Ladebetriebs für eine Batterie zeigt; 32 Fig. 10 is a flowchart showing still another module of a battery charging operation;

33 ist ein Flussdiagramm, das einen noch weiteren Modul eines Ladebetriebs für eine Batterie zeigt; 33 Fig. 10 is a flowchart showing still another module of a battery charging operation;

34 ist ein Flussdiagramm, das einen noch weiteren Modul eines Ladebetriebs für eine Batterie zeigt; 34 Fig. 10 is a flowchart showing still another module of a battery charging operation;

35 ist ein Flussdiagramm, das einen noch weiteren Modul eines Ladebetriebs für eine Batterie zeigt; 35 Fig. 10 is a flowchart showing still another module of a battery charging operation;

36 ist ein Flussdiagramm, das einen noch weiteren Modul eines Ladebetriebs für eine Batterie zeigt; 36 Fig. 10 is a flowchart showing still another module of a battery charging operation;

37 und 38 sind Flussdiagramme, die einen noch weiteren Modul eines Ladebetriebs für eine Batterie zeigen; 37 and 38 FIGURES are flowcharts showing yet another module of a battery charging operation;

39 ist eine schematische Ansicht eines Ladestroms für eine Batterie. 39 is a schematic view of a charging current for a battery.

Bevor Ausführungsformen der Erfindung im Detail erläutert werden, sollte verstanden werden, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Details des Aufbaus und der Anordnung der Komponenten, die in der nachfolgenden Beschreibung erläutert werden oder in den nachfolgenden Zeichnungen gezeigt werden, beschränkt ist. Die Erfindung kann weitere Ausführungsformen realisieren und in verschiedenen Arten und Weisen praktiziert und ausgeführt werden. Auch sollte verstanden werden, dass die Phraseologie und Terminologie, die hier verwendet werden, zum Zwecke der Beschreibung verwendet werden, und nicht als beschränkend betrachtet werden dürfen. Die Verwendung von "enthalten", "aufweisen" oder "haben" und Variationen davon sind hier so gemeint, dass sie die Gegenstände, die danach aufgelistet sind, und Äquivalente davon und auch zusätzliche Gegenstände umfassen.Before embodiments of the invention are explained in detail, it should be understood that the invention is not limited in its application to the details of construction and arrangement of the components illustrated in the following description or shown in the following drawings. The invention may be embodied in other forms and practiced and embodied in various ways. It should also be understood that the phraseology and terminology used herein are used for purposes of description and should not be considered as limiting. The use of "contain,""have," or "have," and variations thereof are meant herein to include the items listed thereafter, and equivalents thereof, and also include additional items.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENDETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ein Akku oder eine Batterie 20 ist in 1 und 2 gezeigt. Die Batterie 20 ist zum Übertragen von Energie bzw. Strom zu einer elektrischen Vorrichtung oder mehreren elektrischen Vorrichtungen und zum Empfangen von Strom bzw. Energie von einer elektrischen Vorrichtung oder von mehreren elektrischen Vorrichtungen, zum Beispiel einem Elektrowerkzeug 25 (gezeigt in 15A–B) und/oder einem Batterielader 30 (ge zeigt in 3 und 4), aufgebaut. In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten kann die Batterie 20 irgendeine Batteriechemie haben, zum Beispiel eine Bleisäure, Nickel-Cadmium ("NiCd"), Nickel-Metall-Hydrid ("NiMH"), Lithium ("Li"), Lithium-Ion ("Li-Ion") und eine weitere auf Lithium basierende Chemie oder eine weitere Chemie für aufladbare Batterien haben. In einigen Aufbauten und in einigen Aspekten kann die Batterie 20 einen hohen Entladestrom elektrischen Vorrichtungen zuführen, zum Beispiel einem Elektrowerkzeug, die Starkstromentladeraten haben. In den illustrierten Konstruktionen hat die Batterie 20 eine Batteriechemie mit Li, Li-Ion oder einer anderen Li-basierenden Chemie und führt einen durchschnittlichen Entladestrom zu, der gleich oder größer als ungefähr 20 A ist. Zum Beispiel kann in dem gezeigten Aufbau der Batterie 20 eine Chemie mit Lithium-Cobalt ("Li-Co"), Lithium-Mangan ("Li-Mn"), Spinell oder Li-Mn-Nickel haben.A rechargeable battery or a battery 20 is in 1 and 2 shown. The battery 20 is for transmitting power to one or more electrical devices and receiving power from one or more electrical devices, such as a power tool 25 (shown in 15A -B) and / or a battery charger 30 (ge shows in 3 and 4 ), built up. In some constructions and in some aspects, the battery can 20 have any battery chemistry, for example, a lead acid, nickel-cadmium ("NiCd"), nickel-metal hydride ("NiMH"), lithium ("Li"), lithium-ion ("Li-ion") and another Lithium-based chemistry or another chemistry for rechargeable batteries. In some constructions and in some aspects, the battery can 20 supplying a high discharge current to electrical devices, such as a power tool, that have high current discharge rates. In the illustrated constructions the battery has 20 a battery chemistry with Li, Li-ion, or other Li-based chemistry, and results in an average discharge current equal to or greater than about 20A. For example, in the illustrated construction of the battery 20 have a lithium-cobalt ("Li-Co"), lithium-manganese ("Li-Mn"), spinel or Li-Mn-nickel chemistry.

In einigen Aufbauten und in einigen Aspekten kann die Batterie 20 auch irgendeine Nominalspannung haben, zum Beispiel eine Nominalspannung, die von ungefähr 9,6 V bis ungefähr 50 V reicht. In einer Konstruktion (vgl. 13) hat die Batterie 20 zum Beispiel eine Nominalspannung von ungefähr 21 V. In einem weiteren Aufbau (vgl. 14) hat die Batterie 20 A eine Nominalspannung von ungefähr 28 V. Es sollte verstanden werden, dass in weiteren Konstruktionen die Batterie 20 eine andere Nominalspannung in einem anderen Nominalspannungsbereich haben kann.In some constructions and in some aspects, the battery can 20 also have any nominal voltage, for example a nominal voltage ranging from about 9.6V to about 50V. In a construction (cf. 1 - 3 ) has the battery 20 for example, a nominal voltage of about 21 V. In a further construction (cf. 14 ), the battery 20 A has a nominal voltage of about 28 V. It should be understood that in other constructions the battery 20 may have a different nominal voltage in another nominal voltage range.

Die Batterie 20 enthält ein Gehäuse 35, das Anschlusseinrichtungen 40 bereitstellt. Die Batterie 20 enthält weiterhin einen Batterieanschluss oder mehrere Batterieanschlüsse, die durch die Anschlusseinrichtungen 40 unterstützt werden und mit einer elektrischen Vorrichtung verbindbar sind, zum Beispiel mit einem Elektrowerkzeug 25 und/oder mit dem Batterielader 30. In einigen Konstruktionen, zum Beispiel der Kon struktion, die in 4 gezeigt ist, enthält die Batterie 20 einen positiven Batterieanschluss 45, einen negativen Batterieanschluss 50 und einen Fühlbatterieanschluss 55. In einigen Konstruktionen enthält die Batterie 20 mehr oder weniger Anschlüsse als in der Ausführungsform, die gezeigt ist.The battery 20 contains a housing 35 , the connection devices 40 provides. The battery 20 Also includes a battery connector or a plurality of battery terminals through the connection means 40 be supported and connectable to an electrical device, for example with a power tool 25 and / or with the battery charger 30 , In some constructions, for example, the construction in 4 shown contains the battery 20 a positive battery connection 45 , a negative battery connection 50 and a sensor battery connection 55 , In some constructions, the battery contains 20 more or less terminals than in the embodiment shown.

Die Batterie 20 enthält eine Batteriezelle oder mehrere Batteriezellen 60, die jeweils eine Chemie und eine Nominalspannung haben. In einigen Konstruktionen hat die Batterie 20 eine Batteriechemie mit Li-Ion, eine Nominalspannung mit ungefähr 18 V oder 21 V und enthält fünf Batteriezellen. In einigen Konstruktionen hat jede Batteriezelle 60 eine Chemie mit Li-Ion und jede Batteriezelle 60 hat im wesentlichen die gleiche Nominalspannung, zum Beispiel ungefähr 3,6 V oder ungefähr 4,2 V.The battery 20 contains one battery cell or several battery cells 60 each having a chemistry and a nominal voltage. In some constructions the battery has 20 a battery chemistry with Li-Ion, a nominal voltage of about 18 V or 21 V and contains five battery cells. In some constructions, each battery cell has 60 a chemistry with Li-ion and every battery cell 60 has substantially the same nominal voltage, for example about 3.6V or about 4.2V.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält die Batterie 20 eine Identifikationsschaltung oder Identifikationskomponente, die elektrisch mit ein oder mehreren Batterieanschlüssen verbunden ist. In einigen Konstruktionen kann eine elektrische Vorrichtung, zum Beispiel ein Batterielader 30 (in 3 und 4 gezeigt) die Identifikationsschaltung oder Identifikationskomponente "lesen" und/oder eine Eingabe auf der Basis der Identifikationsschaltung oder Identifikationskomponente empfangen, um eine Batterieeigenschaft oder mehrere Batterieeigenschaften bestimmen zu können. In einigen Konstruktionen können die Batterieeigenschaften zum Beispiel die Nominalspannung der Batterie 20, die Temperatur der Batterie 20 und/oder die Chemie der Batterie 20 enthalten.In some constructions and in some aspects, the battery contains 20 an identification circuit or identification component electrically connected to one or more battery terminals. In some constructions, an electrical device, for example, a battery charger 30 (in 3 and 4 shown) the identification circuit or identification component "read" and / or received an input on the basis of the identification circuit or identification component to determine a battery characteristic or multiple battery properties. For example, in some constructions, the battery characteristics may be the nominal voltage of the battery 20 , the temperature of the battery 20 and / or the chemistry of the battery 20 contain.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält die Batterie 20 eine Steuervorrichtung, einen Mikrocontroller, einen Mikroprozessor oder eine Steuereinheit, die elektrisch mit einem Batterieanschluss oder mehreren Batterieanschlüssen verbunden ist. Die Steuereinheit bzw. der Control ler kommuniziert mit den elektrischen Vorrichtungen, zum Beispiel mit einem Batterielader 30, und liefert Informationen an die Vorrichtungen bezüglich einer oder mehrerer Batterieeigenschaften oder Zustände, zum Beispiel bezüglich der Nominalspannung der Batterie 20, den einzelnen Zellenspannungen, der Temperatur der Batterie 20 und/oder der Chemie der Batterie 20. In einigen Konstruktionen, zum Beispiel der Konstruktion, die in 4 gezeigt ist, enthält die Batterie 20 eine Identifikationsschaltung 62, die einen Mikroprozessor oder Controller 64 hat.In some constructions and in some aspects, the battery contains 20 a controller, a microcontroller, a microprocessor, or a controller electrically connected to one or more battery terminals. The control unit or the controller communicates with the electrical devices, for example with a battery charger 30 , and provides information to the devices regarding one or more battery characteristics or conditions, for example, the nominal voltage of the battery 20 , the individual cell voltages, the temperature of the battery 20 and / or the chemistry of the battery 20 , In some constructions, for example the construction, which in 4 shown contains the battery 20 an identification circuit 62 containing a microprocessor or controller 64 Has.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält die Batterie 20 eine Temperatur fühlende Vorrichtung oder einen Thermistor. Der Thermistor ist derart aufgebaut und innerhalb der Batterie 20 derart angeordnet, dass er eine Temperatur von einer Batteriezelle oder mehreren Batteriezellen oder eine Temperatur der Batterie 20 als Ganzes erfasst bzw. fühlt. In einigen Konstruktionen, zum Beispiel der Konstruktion, die in 4 gezeigt ist, enthält die Batterie 20 einen Thermistor 66. In der dargestellten Konstruktion ist der Thermistor 66 in der Identifikationsschaltung 62 enthalten.In some constructions and in some aspects, the battery contains 20 a temperature sensing device or a thermistor. The thermistor is constructed and inside the battery 20 arranged to be a temperature of a battery cell or a plurality of battery cells or a Tempe temperature of the battery 20 as a whole senses or feels. In some constructions, for example the construction, which in 4 shown contains the battery 20 a thermistor 66 , In the illustrated construction, the thermistor 66 in the identification circuit 62 contain.

Wie in 3 und 4 gezeigt ist, ist die Batterie 20 auch derart aufgebaut, dass sie mit einer elektrischen Vorrichtung, zum Beispiel einem Batterielader 30, verbindet. In einigen Konstruktionen enthält der Batterielader 30 ein Gehäuse 70. Das Gehäuse 70 stellt einen Verbindungsabschnitt 75 bereit, mit dem die Batterie 20 verbunden ist. Der Verbindungsabschnitt 75 enthält einen Vorrichtungsanschluss oder mehrere elektrische Vorrichtungsanschlüsse, um die Batterie 20 mit dem Batterielader 30 elektrisch zu verbinden. Die Anschlüsse, die in dem Batterielader 30 enthalten sind, sind so aufgebaut, dass sie zu den Anschlüssen, die in der Batterie 20 enthalten sind, passen und Strom bzw. Energie und Informationen übertragen und von der Batterie 20 empfangen.As in 3 and 4 shown is the battery 20 also constructed such that it is connected to an electrical device, for example a battery charger 30 , connects. In some constructions, the battery charger contains 30 a housing 70 , The housing 70 represents a connection section 75 ready with the battery 20 connected is. The connecting section 75 includes a device connection or multiple electrical device connections to the battery 20 with the battery charger 30 electrically connect. The connections in the battery charger 30 are included, so that they are connected to the terminals in the battery 20 are included, and power and / or energy and information transmitted and transmitted by the battery 20 receive.

In einigen Konstruktionen, zum Beispiel der Konstruktion, die in 4 dargestellt ist, enthält der Batterielader 30 einen positiven Anschluss 80, einen negativen Anschluss 85 und einen Fühlanschluss 90. In einigen Konstruktionen ist der positive Anschluss 80 des Batterieladers 30 so aufgebaut, dass er zu dem positiven Batterieanschluss 45 passt. In einigen Konstruktionen sind der negative Anschluss 85 und der Fühlanschluss 90 des Batterieladers 30 so aufgebaut, dass sie zu dem negativen Batterieanschluss 50 bzw. dem Fühlbatterieanschluss 55 passen.In some constructions, for example the construction, which in 4 is shown contains the battery charger 30 a positive connection 80 , a negative connection 85 and a sensing connection 90 , In some constructions the positive connection is 80 of the battery charger 30 designed so that it leads to the positive battery connection 45 fits. In some constructions are the negative connection 85 and the sensing connection 90 of the battery charger 30 designed to connect to the negative battery connection 50 or the sensor battery connection 55 fit.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Batterielader 30 eine Ladeschaltung 95. In einigen Konstruktionen enthält die Ladeschaltung 95 eine Steuervorrichtung, einen Mikrocontroller, einen Mikroprozessor oder eine Steuereinheit 100 bzw. Controller. Die Steuereinheit 100 steuert die Übertragung von Strom bzw. Energie zwischen der Batterie 20 und dem Batterielader 30. In einigen Konstruktionen steuert die Steuereinheit 100 die Übertragung von Informationen zwischen der Batterie 20 und dem Batterielader 30. In einigen Konstruktionen identifiziert und/oder bestimmt die Steuereinheit 100 eine Eigenschaft oder einen Zustand oder mehrere Eigenschaften oder Zustände der Batterie 20 auf der Basis von Signalen, die sie von der Batterie 20 empfängt. Die Steuereinheit 100 kann den Betrieb des Laders 30 auch auf der Basis der Identifikationseigenschaften der Batterie 20 steuern.In some constructions and in some aspects, the battery charger contains 30 a charging circuit 95 , In some constructions, the charging circuit contains 95 a controller, a microcontroller, a microprocessor or a controller 100 or controller. The control unit 100 controls the transfer of electricity or energy between the battery 20 and the battery charger 30 , In some constructions, the control unit controls 100 the transmission of information between the battery 20 and the battery charger 30 , In some constructions, the control unit identifies and / or determines 100 a property or condition or multiple properties or states of the battery 20 based on signals from the battery 20 receives. The control unit 100 can the operation of the charger 30 also on the basis of the identification characteristics of the battery 20 Taxes.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält die Steuereinheit verschiedene Zeitgeber, Hilfszeitgeber bzw. Back-up-Zeitgeber und Zähler und/oder kann verschiedene Zeitsteuerungen und Zählfunktionen durchführen. Die Zeitgeber, Hilfszeitgeber und Zähler werden von der Steuereinheit 100 während verschiedener Ladeschritte und/oder Module verwendet und gesteuert. Die Zeitgeber, Hilfszeitgeber und Zähler werden unten stehend erläutert.In some constructions and in some aspects, the control unit includes various timers, back-up timers and counters, and / or may perform various timings and counting functions. The timers, auxiliary timers and counters are provided by the control unit 100 used and controlled during various charging steps and / or modules. The timers, auxiliary timers and counters are explained below.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Batterielader 30 eine Anzeige oder einen Anzeiger 110. Der Anzeiger 110 informiert einen Benutzer über den Zustand des Batterieladers 30. In einigen Konstruktionen kann der Anzeiger 110 den Nutzer über unterschiedliche Ladestufen der Ladung, Lademodi oder Lademodule informieren, die beginnen und/oder während des Betriebs abgeschlossen worden sind. In einigen Konstruktionen enthält der Anzeiger 110 eine erste Lichtemissionsdiode ("LED") 115 und eine zweite LED 120. In der dargestellten Konstruktion sind die erste LED 115 und die zweite LED 120 LEDs mit unterschiedlicher Farbe. Zum Beispiel ist die erste LED 115 eine rote LED und die zweite LED 120 ist eine grüne LED. In einigen Konstruktionen aktiviert die Steuereinheit 100 den Anzeiger 110 und steuert ihn. In einigen Konstruktionen ist der Anzeiger 110 an dem Gehäuse 70 angeordnet oder in dem Gehäuse 70 derart enthalten, dass der Anzeiger 110 bzw. die Anzeige für den Nutzer sichtbar ist. Die Anzeige kann auch einen Anzeiger enthalten, der den geladenen Prozentsatz zeigt, die verbleibende Zeit usw. In einigen Konstruktionen kann die Anzeige oder der Anzeiger 110 das Ladeanzeigegerät, das an der Batterie 20 vorgesehen ist, enthalten.In some constructions and in some aspects, the battery charger contains 30 an ad or an indicator 110 , The scoreboard 110 informs a user about the condition of the battery charger 30 , In some constructions, the indicator 110 inform the user of different charge levels of charge, charge modes, or charge modules that begin and / or have been completed during operation. In some constructions, the indicator contains 110 a first light emitting diode ("LED") 115 and a second LED 120 , In the illustrated construction, the first LED 115 and the second LED 120 LEDs with different colors. For example, the first LED 115 a red LED and the second LED 120 is a green LED. In some constructions, the control unit activates 100 the scoreboard 110 and controls him. In some constructions, the indicator is 110 on the housing 70 arranged or in the housing 70 such that the indicator 110 or the ad is visible to the user. The display may also include an indicator showing the percentage charged, the time remaining, and so on. In some constructions, the display or indicator may 110 the charge indicator attached to the battery 20 is included.

Der Batterielader 30 ist dafür ausgelegt, eine Eingabe des Stromes von einer Versorgungsquelle 130 zu empfangen. In einigen Konstruktionen ist die Versorgungsquelle 130 ungefähr ein 120 V Wechselstrom, 60 Hz Signal. In anderen Konstruktionen ist die Versorgungsquelle 130 ungefähr ein 240 V Wechselstrom Signal. In weiteren Konstruktionen ist die Versorgungsquelle 130 zum Beispiel eine Konstantstromquelle. In diesen Konstruktionen können die Versorgungsquellen 130 ein 12 V Gleichstromsignal enthalten, zum Beispiel ein Gleichstromsig nal, das von einem Fahrzeugstecker (z.B. einer Fahrzeugbatterie) empfangen wird.The battery charger 30 is designed to be an input of the current from a supply source 130 to recieve. In some constructions, the source of supply is 130 about a 120 V AC, 60 Hz signal. In other constructions, the source of supply is 130 about a 240V AC signal. In other constructions, the source of supply is 130 for example, a constant current source. In these constructions, the sources of supply 130 include a 12V DC signal, for example, a DC signal received from a vehicle connector (eg, a vehicle battery).

In den gezeigten Konstruktionen empfängt der Batterielader 30 die Eingabe der Energie bzw. des Stroms von einer Wechselstromquelle. Zur Verwendung mit einer Gleichstromquelle kann ein Nutzer den Batterielader 30 mit einem Wechselrichter 2140, der in 1827 gezeigt ist, verbinden. In diesen Konstruktionen wandelt der Wechselrichter 2140 ein erstes Signal, zum Beispiel ein Gleichstromsignal (z.B. ein 12 V Gleichstromsignal von einem Fahrzeuggleichstromausgang) in ein zweites Signal, zum Beispiel ein Wechselstromsignal (z.B. ein 120 V Wechselstromsignal) um.In the constructions shown, the battery charger receives 30 the input of energy or current from an AC source. For use with a DC power source, a user may charge the battery charger 30 with an inverter 2140 who in 18 - 27 shown, connect. In these designs, the inverter converts 2140 a first signal, for example a DC signal (eg a 12V DC signal from a vehicle DC output) into a second signal, for example, an AC signal (eg, a 120V AC signal).

Wie in 1826 gezeigt ist, enthält der Wechselrichter 2140 ein Gehäuse 2145. In dieser gezeigten Konstruktion enthält das Gehäuse 2145 ein erstes Ende 2146, ein zweites Ende 2147, eine erste Seite 2148 und eine zweite Seite 2149. Das Gehäuse 2145 enthält auch eine Bodenfläche 2152 und eine obere Fläche 2154. In anderen Konstruktionen kann das Gehäuse 2145 mehr oder weniger Flächen bzw. Oberflächen, Seiten und Enden als gezeigt und beschrieben enthalten.As in 18 - 26 is shown contains the inverter 2140 a housing 2145 , In this illustrated construction, the housing contains 2145 a first end 2146 , a second end 2147 , a first page 2148 and a second page 2149 , The housing 2145 also contains a floor area 2152 and an upper surface 2154 , In other constructions, the housing 2145 more or fewer surfaces, sides and ends than shown and described.

In einer Konstruktion kann die obere Fläche 2154 einen Bereich für die Anbringung und die Anordnung des Batterieladers 30 bereitstellen. In der dargestellten Konstruktion hat die obere Fläche 2154 im wesentlichen die gleiche Weite bzw. Breite und Länge eines Batterieladers 30. In anderen Konstruktionen kann die obere Fläche 2154 größer oder kleiner als die Weite und die Länge des Batterieladers 30 sein. In weiteren Konstruktionen kann die obere Fläche 2154 einen Sperrmechanismus (nicht gezeigt) enthalten, um den Batterielader 30 an dem Wechselrichter 2140 zu sichern. In noch weiteren Konstruktionen kann ein weiterer Abschnitt des Gehäuses 2145 einen Sperr mechanismus zum Sichern des Batterieladers 30 an dem Wechselrichter 2140 enthalten.In a construction, the upper surface 2154 an area for attaching and arranging the battery charger 30 provide. In the illustrated construction, the upper surface has 2154 essentially the same width or width and length of a battery charger 30 , In other constructions, the upper surface 2154 greater or smaller than the width and length of the battery charger 30 be. In other constructions, the upper surface 2154 a locking mechanism (not shown) to the battery charger 30 at the inverter 2140 to secure. In yet other constructions may be another section of the housing 2145 a locking mechanism for securing the battery charger 30 at the inverter 2140 contain.

Der Wechselrichter 2140 enthält auch einen Eingang 2159, der das erste Stromsignal (d.h. das Gleichstromsignal) empfängt. In einigen Konstruktionen enthält der Eingang 2159 ein Kabel 2160 und einen Eingangssteckverbinder 2165. In den dargestellten Konstruktionen enthält der Eingangssteckverbinder 2165 einen 12 V Gleichstromeingangsstecker zum Aufnehmen eines Gleichstromsignals von einem Fahrzeuggleichstromausgang.The inverter 2140 also contains an entrance 2159 receiving the first current signal (ie, the DC signal). In some constructions, the entrance contains 2159 a cable 2160 and an input connector 2165 , In the illustrated constructions, the input connector includes 2165 a 12V DC input connector for receiving a DC signal from a vehicle DC output.

Der Wechselrichter 2140 enthält auch einen Wandelausgang 2170, um das zweite Stromsignal (d.h., das Wechselstromsignal) zu liefern. In den dargestellten Konstruktionen enthält der Wandelausgang 2170 einen Wechselstromausgang, zum Beispiel einen dreipoligen Geradstiftausgang 2170. Wie in 18 gezeigt ist, ist der Ausgang 2170 auf einer Kabelaufwicklung 2155 angeordnet.The inverter 2140 also contains a change output 2170 to provide the second current signal (ie, the AC signal). In the illustrated constructions, the conversion output contains 2170 an AC output, for example, a three-pole straight pin output 2170 , As in 18 shown is the output 2170 on a cable rewind 2155 arranged.

In einigen Konstruktionen kann der Wechselrichter 2140 eine Kabelaufwicklung 2155 enthalten. Die Kabelaufwicklung 2155 kann das Kabel 2156 des Batterieladers 30 aufnehmen und sichern. In den dargestellten Konstruktionen bildet eine Rille 2158 in dem zweiten Ende 2147 des Gehäuses 2145 die Kabelaufwicklung 2155.In some constructions, the inverter can 2140 a cable rewind 2155 contain. The cable winder 2155 can the cable 2156 of the battery charger 30 record and secure. In the illustrated constructions forms a groove 2158 in the second end 2147 of the housing 2145 the cable rewind 2155 ,

In einigen Konstruktionen kann der Wechselrichter 2140 einen zweiten Ausgang 2180 enthalten. In der dargestellten Konstruktion ist der zweite Ausgang 2180 an dem ersten Ende 2146 des Gehäuses 2145 angeordnet und derart betreibbar, dass er das zweite (gewandelte) Stromsignal liefert. In weiteren Konstruktionen kann der Ausgang 2180 das erste Stromsignal (d.h. das Gleichstromsignal) ausgeben. In weiteren Konstruktionen kann der Wechselrichter 2140 zusätzliche Ausgänge 2180 enthalten, die das erste Stromsignal oder das zweite Stromsig nal liefern. In noch weiteren Konstruktionen kann der Wechselrichter 2140 eine Kombination aus zweiten Ausgängen 2180 enthalten, mindestens einen, der das erste Stromsignal liefert, und mindestens einen weiteren, der das zweite Stromsignal liefert.In some constructions, the inverter can 2140 a second exit 2180 contain. In the illustrated construction, the second exit is 2180 at the first end 2146 of the housing 2145 arranged and operable to provide the second (converted) current signal. In other constructions, the output can 2180 output the first current signal (ie, the DC signal). In other constructions, the inverter 2140 additional outputs 2180 containing the first current signal or the second current signal. In still other constructions, the inverter can 2140 a combination of second outputs 2180 at least one providing the first current signal and at least one further providing the second current signal.

In einigen Konstruktionen kann der Wechselrichter 2140 einen Schalter 2185 enthalten, der den Ausgang des Stromes durch den Wandelausgang 2170 steuert. Der Schalter 2185 kann eine Ein-Position, in der der Wechselrichter 2140 derart betreibbar ist, dass er Strom durch den Wandelausgang 2170 abgibt (wenn der Wechselrichter 2140 ein erstes Stromsignal empfängt), und eine Aus-Position enthalten, in der der Wechselrichter 2140 nicht derart betreibbar ist, dass er Strom durch den Wandelausgang 2170 abgibt. Die Positionen des Schalters 2185 können dem Nutzer durch eine LED oder mehrere LEDs, zum Beispiel durch die erste LED 2188 und die zweite LED 2189, die in 2326 gezeigt sind, angezeigt werden. In den dargestellten Konstruktionen sind die erste LED 2188 und die zweite LED 2189 an dem ersten Ende 2146 des Gehäuses 2145 angeordnet. In einer Konstruktion ist die LED 2188 eine rote LED und gibt an, dass der Wechselrichter 2140 nicht betreibbar ist, den Strom durch den Wandelausgang 2170 zuzuführen, und die zweite LED 2189 ist eine grüne LED und gibt an, dass der Wechselrichter 2140 so betreibbar ist, dass er Strom durch den Wandelausgang 2170 zuführt. In anderen Konstruktionen kann der Schalter 2185 die Ausgabe des zweiten Ausgangs 2180 steuern. In noch weiteren Konstruktionen enthält der Wechselrichter 2140 einen Schalter 2185 für jeden Ausgang oder Auslass 2170, 2180.In some constructions, the inverter can 2140 a switch 2185 contain the output of the current through the conversion output 2170 controls. The desk 2185 can be an on position in which the inverter 2140 is so operable that it is current through the conversion output 2170 (if the inverter 2140 receiving a first current signal) and an off position in which the inverter 2140 is not so operable that it is current through the conversion output 2170 emits. The positions of the switch 2185 can be given to the user by one LED or multiple LEDs, for example by the first LED 2188 and the second LED 2189 , in the 23 - 26 shown are displayed. In the illustrated constructions are the first LED 2188 and the second LED 2189 at the first end 2146 of the housing 2145 arranged. In one construction is the LED 2188 a red LED and indicates that the inverter 2140 is not operable, the current through the conversion output 2170 to feed, and the second LED 2189 is a green LED and indicates that the inverter 2140 is so operable that it is current through the conversion output 2170 supplies. In other constructions, the switch can 2185 the output of the second output 2180 Taxes. In still other constructions, the inverter contains 2140 a switch 2185 for each outlet or outlet 2170 . 2180 ,

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten kann der Batterielader 30 verschiedene, wiederaufladbare bzw. aufladbare Batterien laden, die eine unterschiedliche Batteriechemie und unterschiedliche Nominalspannungen haben, wie unten stehend beschrieben wird. Zum Beispiel kann in einer exempla rischen Implementation der Batterielader 30 eine erste Batterie, die eine Batteriechemie mit NiCd und eine Nominalspannung von ungefähr 14,4 V hat, eine zweite Batterie, die eine Batteriechemie mit Li-Ion und eine Nominalspannung von ungefähr 18 V hat, und eine dritte Batterie laden, die eine Batteriechemie mit Li-Ion und eine Nominalspannung von ungefähr 28 V hat. In einer weiteren exemplarischen Realisierung kann der Batterielader 30 eine erste Li-Ion-Batterie mit einer Nominalspannung von ungefähr 21 V und eine zweite Li-Ion-Batterie mit einer Nominalspannung von ungefähr 28 V laden. In dieser exemplarischen Implementierung kann der Batterielader 30 die Nominalspannungen von jeder Batterie 20 identifizieren und entweder bestimmte Schwellenwerte dementsprechend anzeigen, wie unten stehend erläutert wird, oder Spannungsablesungen oder Messungen (während des Ladens aufgenommen) gemäß der Batterienominalspannung modifizieren.In some constructions and in some aspects, the battery charger may 30 load different, rechargeable or rechargeable batteries that have a different battery chemistry and different Nomi nalspannungen have, as will be described below. For example, in an exemplary implementation, the battery charger 30 a first battery having a battery chemistry with NiCd and a nominal voltage of about 14.4 V, a second battery having a battery chemistry with Li-ion and a nominal voltage of about 18 V, and a third battery charging a battery chemistry Li-ion and a nominal voltage of about 28V has. In another exemplary implementation, the battery charger 30 Charge a first Li-Ion battery with a nominal voltage of approximately 21V and a second Li-Ion battery with a nominal voltage of approximately 28V. In this exemplary implementation, the battery charger 30 the nominal voltages of each battery 20 and either indicate certain thresholds accordingly, as discussed below, or modify voltage readings or measurements (taken during charging) according to the battery nominal voltage.

In einigen Konstruktionen kann der Batterielader 30 die Nominalspannung einer Batterie 20 durch "Lesen" einer Identifikationskomponente, die in der Batterie 20 enthalten ist, oder durch Empfangen eines Signals von zum Beispiel einem Batteriemikroprozessor oder Batteriecontroller identifizieren. In einigen Konstruktionen kann der Batterielader 30 einen Bereich von annehmbaren Nominalspannungen für verschiedene Batterien 20, die der Lader 30 identifizieren kann, enthalten. In einigen Konstruktionen kann der Bereich der annehmbaren Nominalspannungen einen Bereich von ungefähr 8 V bis ungefähr 50 V enthalten. In weiteren Konstruktionen kann der Bereich der annehmbaren Nominalspannungen einen Bereich von ungefähr 12 V bis ungefähr 28 V enthalten. In weiteren Konstruktionen kann der Batterielader 30 Nominalspannungen, die gleich 12 V und größer sind, identifizieren. In weiteren Konstruktionen kann der Batterielader 30 auch Nominalspannungen, die ungefähr 30 V und niedriger sind, identifizieren.In some constructions, the battery charger can 30 the nominal voltage of a battery 20 by "reading" an identification component in the battery 20 or by receiving a signal from, for example, a battery microprocessor or battery controller. In some constructions, the battery charger can 30 a range of acceptable nominal voltages for different batteries 20 that the loader 30 can identify. In some constructions, the range of acceptable nominal voltages may include a range of about 8V to about 50V. In other constructions, the range of acceptable nominal voltages may include a range of about 12V to about 28V. In other constructions, the battery charger 30 Nominal voltages equal to 12 V and greater, identify. In other constructions, the battery charger 30 also nominal voltages, which are about 30 V and lower identify.

In weiteren Konstruktionen kann der Batterielader 30 einen Bereich von Werten identifizieren, die die Nominalspannung der Batterie 20 enthalten. Zum Beispiel kann der Batterielader 30 identifizieren, dass die Nominalspannung der ersten Batterie 20 in den Bereich von ungefähr 18 V bis ungefähr 22 V oder von ungefähr 16 V bis ungefähr 24 V fällt, er kann aber nicht identifizieren, dass eine erste Batterie 20 eine Nominalspannung von ungefähr 18 V hat. In weiteren Konstruktionen kann der Batterielader 30 auch andere Batterieeigenschaften, zum Beispiel die Anzahl der Batteriezellen, die Batteriechemie und Ähnliches, identifizieren bzw. erkennen.In other constructions, the battery charger 30 identify a range of values that are the nominal voltage of the battery 20 contain. For example, the battery charger 30 identify that the nominal voltage of the first battery 20 falls within the range of about 18V to about 22V or from about 16V to about 24V, but can not identify a first battery 20 has a nominal voltage of about 18V. In other constructions, the battery charger 30 also identify other battery characteristics, such as the number of battery cells, battery chemistry, and the like.

In weiteren Konstruktionen kann der Lader 30 eine Nominalspannung der Batterie 20 identifizieren. In diesen Konstruktionen kann der Lader 30 irgendeine Nominalspannungsbatterie 20 durch Einstellen oder Anzeigen bestimmter Schwellenwerte gemäß der Nominalspannung der Batterie 20 laden. In diesen Konstruktionen kann jede Batterie 20 unabhängig von der Nominalspannung ungefähr die gleiche Amplitude des Ladestroms für ungefähr die gleiche Zeitdauer (zum Beispiel, wenn die Batterie 20 ungefähr voll entladen ist) auch empfangen. Der Batterielader 30 kann entweder die Schwellenwerte (unten stehend erläutert) einstellen oder anzeigen oder die Messungen gemäß der Nominalspannung der Batterie 20, die geladen wird, einstellen oder anzeigen.In other constructions, the loader 30 a nominal voltage of the battery 20 identify. In these designs, the loader 30 any nominal voltage battery 20 by setting or displaying certain thresholds according to the nominal voltage of the battery 20 load. In these constructions every battery can 20 regardless of the nominal voltage about the same amplitude of the charging current for approximately the same period of time (for example, when the battery 20 about fully discharged) also received. The battery charger 30 may either set or display the thresholds (discussed below) or the measurements according to the nominal voltage of the battery 20 being loaded, set or displayed.

Zum Beispiel kann der Batterielader 30 eine erste Batterie identifizieren, die eine Nominalspannung von ungefähr 21 V und 5 Batteriezellen hat. Während des Ladens modifiziert der Batterielader 30 jede Messung, die der Lader 30 abtastet (z.B. die Batteriespannung), um eine Messung pro Zelle zu erhalten. Das heißt, dass der Lader 30 jede Batteriespannungsmessung durch 5 (z.B. fünf Zellen) teilt, um ungefähr die Durchschnittsspannung einer Zelle zu erhalten. Dementsprechend können alle Schwellenwerte, die in dem Batterielader 30 enthalten sind, mit einer Messung pro Zelle korreliert sein. Der Batterielader 30 kann auch eine zweite Batterie identifizieren, die eine Nominalspannung von ungefähr 28 V und 7 Batteriezellen hat. Ähnlich zu dem Betrieb mit der ersten Batterie modifiziert der Batterielader 30 jede Spannungsmessung, um eine Messung pro Zelle zu erhalten. Wieder können alle Schwellenwerte, die in dem Batterielader 30 enthalten sind, mit einer Messung pro Zelle korrelieren. In diesem Beispiel kann der Batterielader 30 die gleichen Schwellenwerte zum Überwachen bzw. Steuern und Unterbrechen des Ladens für die ersten und zweiten Batterien verwenden, wodurch der Batterielader 30 viele Batterien über einen Bereich von Nominalspannungen laden kann.For example, the battery charger 30 identify a first battery that has a nominal voltage of approximately 21V and 5 battery cells. During charging, the battery charger modifies 30 every measurement that the loader 30 scans (eg the battery voltage) to get one measurement per cell. That means that the loader 30 divide each battery voltage measurement by 5 (eg five cells) to get approximately the average voltage of a cell. Accordingly, all thresholds in the battery charger 30 are correlated with one measurement per cell. The battery charger 30 may also identify a second battery having a nominal voltage of about 28V and 7 battery cells. Similar to the operation with the first battery, the battery charger modifies 30 each voltage measurement to obtain one measurement per cell. Again, all the thresholds in the battery charger 30 are correlated with one measurement per cell. In this example, the battery charger 30 use the same thresholds to monitor or interrupt the charging for the first and second batteries, causing the battery charger 30 can charge many batteries over a range of nominal voltages.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten legt der Batterielader 30 die Temperatur der Batterie 20 dem Ladeschema oder Ladeverfahren zum Laden der Batterie 20 zugrunde. In einer Konstruktion führt der Batterielader 30 einen Ladestrom der Batterie 20 zu, während er periodisch die Temperatur der Batterie 20 detektiert oder überwacht. Wenn die Batterie 20 keinen Mikroprozessor oder Steuereinheit enthält, misst der Batterielader 30 periodisch den Widerstand des Thermistors 66 nach vorgegebenen Zeitdauern. Wenn die Batterie 20 einen Mikroprozessor oder eine Steuereinheit, zum Beispiel eine Steuereinheit 64 enthält, 1) fragt der Batterielader 30 die Steuereinheit periodisch ab, um die Batterietemperatur zu bestimmen und/oder, ob die Batterietemperatur außerhalb eines geeigneten Betriebsbereichs bzw. außerhalb geeigneter Betriebsbereiche ist; oder 2) wartet der Batterielader 30 darauf, ein Signal von der Steuereinheit 64 zu empfangen, das angibt, dass die Batterietemperatur nicht innerhalb eines geeigneten Betriebsbereichs ist, wie unten stehend erläutert wird.In some constructions and in some aspects, the battery charger lays down 30 the temperature of the battery 20 the charging scheme or charging method for charging the battery 20 based. In a construction, the battery charger leads 30 a charging current of the battery 20 too, while periodically lowering the temperature of the battery 20 detected or monitored. When the battery 20 does not contain a microprocessor or control unit, measures the battery charger 30 periodically the resistance of the thermistor 66 after predetermined periods of time. When the battery 20 a microprocessor or a control unit, for example a control unit 64 contains, 1) the battery charger asks 30 the controller periodically to determine the battery temperature and / or whether the battery temperature outside of a suitable operating range or outside suitable operating ranges is; or 2) the battery charger is waiting 30 on it, a signal from the control unit 64 to receive, indicating that the battery temperature is not within a suitable operating range, as explained below.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten legt der Batterielader die momentane Spannung der Batterie 20 dem Ladeschema oder dem Ladeverfahren zum Laden der Batterie 20 zugrunde. In einigen Konstruktionen führt der Batterielader 30 einen Ladestrom der Batterie 20 zu, während er periodisch die Batteriespannung nach vorgegebenen Zeitdauern detektiert oder überwacht, wenn der Strom der Batterie 20 zugeführt wird und/oder wenn der Strom nicht zugeführt wird, wie unten stehend erläutert wird. In einigen Konstruktionen legt der Batterielader 30 sowohl die Temperatur als auch die Spannung der Batterie 20 dem Ladeschema oder Ladeverfahren zum Laden der Batterie 20 zugrunde. Auch kann das Ladeschema auf einzelnen Zellenspannungen basieren.In some constructions and in some aspects, the battery charger sets the instantaneous voltage of the battery 20 Charging scheme or charging method for charging the battery 20 based. In some constructions, the battery charger leads 30 a charging current of the battery 20 while periodically detecting or monitoring the battery voltage after predetermined periods of time when the battery is running 20 is supplied and / or when the power is not supplied, as will be explained below. In some constructions, the battery charger lays 30 both the temperature and the voltage of the battery 20 the charging scheme or charging method for charging the battery 20 based. The charging scheme can also be based on individual cell voltages.

Sobald die Batterietemperatur und/oder die Batteriespannungen einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet oder nicht in einen geeigneten Betriebsbereich fällt, unterbricht der Batterielader 30 den Ladestrom. Der Batterielader 30 fährt mit der periodischen Detektion oder Überwachung der Batterietemperatur/Spannungen fort und wartet auf den Empfang eines Signals von der Steuereinheit 64, das angibt, dass die Batterietemperatur/Spannungen innerhalb eines geeigneten Betriebsbereichs sind. Wenn die Batterietemperatur/Spannungen in einem geeigneten Betriebsbereich sind, den Ladestrom, der der Batterie 20 zugeführt wird, fortsetzen. Der Batterielader 30 führt das Überwachen der Batterietemperatur/Spannungen fort und führt die Unterbrechung und die Wiederaufnahme des Ladestroms auf der Basis der detektierten Batterietemperatur/Spannungen fort. In einigen Konstruktionen unterbricht bzw. beendet der Batterielader 30 das Laden nach einer vorgegebenen Zeitdauer oder, wenn die Batteriekapazität einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht. In anderen Konstruktionen wird das Laden beendet, wenn die Batterie 20 von dem Batterielader 30 entfernt wird.As soon as the battery temperature and / or the battery voltages exceed a predetermined threshold or do not fall within a suitable operating range, the battery charger interrupts 30 the charging current. The battery charger 30 continues to periodically detect or monitor the battery temperature / voltages and waits to receive a signal from the control unit 64 indicating that the battery temperature / voltages are within a suitable operating range. If the battery temperature / voltages are within a suitable operating range, the charging current of the battery 20 is fed, continue. The battery charger 30 continues to monitor the battery temperature / voltages and continues interrupting and resuming charging current based on the detected battery temperature / voltages. In some constructions, the battery charger interrupts or terminates 30 charging after a predetermined period of time or when the battery capacity reaches a predetermined threshold. In other constructions, the charging is stopped when the battery 20 from the battery charger 30 Will get removed.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Batterielader 30 ein Verfahren zum Betreiben des Ladens verschiedener Batterien, zum Beispiel der Batterie 20, die unterschiedliche Chemien und/oder Nominalspannungen haben. Ein Beispiel dieses Ladebetriebs 200 ist in 5a und 5b gezeigt. In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Batterielader 30 ein Verfahren zum Betreiben des Ladens von Li-basierenden Batterien, zum Beispiel Batterien, die eine Li-Co-Chemie, eine Li-Mn-Spinellchemie, eine Li-Mn-Nickelchemie und Ähnliches haben. In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladebetrieb 200 verschiedene Module zum Durchführen unterschiedlicher Funktionen in Antwort auf unterschiedliche Batteriezustände und/oder Batterieeigenschaften.In some constructions and in some aspects, the battery charger contains 30 a method of operating the charging of different batteries, for example the battery 20 that have different chemistries and / or nominal voltages. An example of this charging operation 200 is in 5a and 5b shown. In some constructions and in some aspects, the battery charger contains 30 a method of operating the charging of Li-based batteries, for example, batteries having Li-Co chemistry, Li-Mn spinel chemistry, Li-Mn nickel chemistry, and the like. In some constructions and in some aspects includes the loading operation 200 various modules for performing different functions in response to different battery conditions and / or battery characteristics.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält das Betriebsverfahren 200 Module zum Unterbrechen des Ladens auf der Basis von anormalen und/oder normalen Batteriezuständen. In einigen Konstruktionen enthält der Ladebetrieb 200 einen Defekter-Akku-Modul, zum Beispiel einen Defekter-Akku-Modul, der in dem Flussdiagramm 205 von 6 gezeigt ist, und/oder einen Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul, zum Beispiel den Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul, der in dem Flussdiagramm 210 von 7 gezeigt ist. In einigen Konstruktionen tritt der Batterielader 30 in den Defekter-Akku-Modul 205 ein, um ein Laden auf der Basis einer anormalen Batteriespannung, einer anormalen Zellenspannung und/oder einer anormalen Batteriekapazität zu beenden. In einigen Konstruktionen tritt der Batterielader 30 in den Temperatur-außerhalbdes-Bereichs-Modul 210 ein, um ein Laden auf der Basis einer anormalen Batterietemperatur und/oder einer oder mehrerer anormalen Batteriezellentemperaturen zu beenden. In einigen Konstruktionen enthält der Ladebetrieb 200 mehr oder weniger Module, die ein Laden auf der Basis von mehr oder weniger Batteriezuständen als die Module und Zustände, die vorstehend und nachfolgend erläutert werden, beenden. Weitere Konstruktionen eines Ladebetriebs und von Lademodulen sind in 2838 gezeigt.In some constructions and in some aspects, the operating procedure contains 200 Modules for interrupting charging based on abnormal and / or normal battery conditions. In some constructions, the loader contains 200 a defective battery module, for example a defective battery module, which is shown in the flow chart 205 from 6 and / or a temperature-out-of-range module, for example, the temperature-out-of-range module shown in the flowchart 210 from 7 is shown. In some constructions, the battery charger occurs 30 in the defective battery module 205 to terminate charging based on abnormal battery voltage, abnormal cell voltage, and / or abnormal battery capacity. In some constructions, the battery charger occurs 30 in the temperature-out-of-range module 210 to terminate charging based on an abnormal battery temperature and / or one or more abnormal battery cell temperatures. In some constructions, the loader contains 200 More or less modules that terminate charging based on more or less battery conditions than the modules and states discussed above and below. Further constructions of a loading operation and of loading modules are in 28 - 38 shown.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladebetrieb 200 verschiedene Modi oder Module zum Laden der Batterie 20 auf der Basis verschiedener Batteriezustände. In einigen Konstruktionen enthält der Ladebetrieb 200 einen Erhaltungslademodul, zum Beispiel den Erhaltungslademodul der in dem Flussdiagramm 215 von 8 gezeigt ist, einen Schrittlademodul, zum Beispiel den Schrittlademodul, der in dem Flussdiagramm 220 von 9 gezeigt ist, einen Schnelllademodul, zum Beispiel einen Schnelllademodul, der in dem Flussdiagramm 225 von 10 gezeigt ist, und/oder einen Wartungslademodul, zum Beispiel den Wartungslademodul bzw. Aufrechterhaltungsmodul, der in dem Flussdiagramm 230 von 11 gezeigt ist.In some constructions and in some aspects includes the loading operation 200 different modes or modules for charging the battery 20 based on different battery conditions. In some constructions, the loader contains 200 a trickle charge module, for example, the trickle charge module shown in the flowchart 215 from 8th 1, a step loader module, for example the step loader module, shown in the flowchart 220 from 9 1, a fast charging module, for example a fast charging module, shown in the flow chart 225 from 10 is shown, and / or a maintenance loading module, for example, the maintenance loading module or maintenance module shown in the flowchart 230 from 11 is shown.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten wird jeder Lademodul 215230 durch die Steuereinheit 100 während des Ladebetriebs 200 auf der Basis bestimmter Batterietemperaturbereiche, bestimmter Temperaturspannungsbereiche und/oder bestimmter Batteriekapazitätsbereiche ausgewählt. In einigen Konstruktionen wird jeder Modul 215230 durch die Steuereinheit 100 auf der Basis der Batterieeigenschaft, die in der Tabelle 1 gezeigt sind, ausgewählt. In einigen Konstruktionen kann der Zustand "Batterietemperatur" oder "Temperatur der Batterie" die Temperatur der Batterie, die als ein Ganzes (z.B. Batteriezellen, Batteriekomponenten, usw.) genommen wird, und/oder der Temperatur der Batteriezellen enthalten, die einzeln oder zusammen aufgenommen werden. In einigen Konstruktionen kann jeder Lademodul 215230 auf dem gleichen Basisladeschema oder Ladealgorithmus, zum Beispiel einem Vollladestrom, wie nachstehend erläutert wird, basieren.In some constructions and in some aspects, every loading module will become 215 - 230 through the control unit 100 during the charging operation 200 based on certain battery temperature ranges, certain Temperature voltage ranges and / or certain battery capacity ranges selected. In some constructions every module becomes 215 - 230 through the control unit 100 on the basis of the battery property shown in Table 1 are selected. In some constructions, the "battery temperature" or "battery temperature" state may include the temperature of the battery taken as a whole (eg, battery cells, battery components, etc.) and / or the temperature of the battery cells picked up individually or together become. In some constructions, each load module can 215 - 230 on the same base charging scheme or charging algorithm, for example, a full charge current, as explained below.

Betrieb zum Laden von Batterien auf Li-Basis

Figure 00260001
Tabelle 1 Operation for charging Li-based batteries
Figure 00260001
Table 1

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladestrom, der an die Batterie 20 während des Erhaltungslademoduls 215 angelegt wird, das Anlegen eines Vollladestroms (z.B. "I") an die Batterie 20 für eine erste Zeitdauer, zum Beispiel 10 Sekunden, und dann das Unterbrechen des Vollladestroms für eine zweite Zeitdauer, zum Beispiel für 50 Sekunden. In einigen Konstruktionen ist der Vollladestrom ein Puls bzw. Impuls des Ladestroms mit bei ungefähr einer vorgegebenen Amplitude bzw. Wert. In einigen Konstruktionen tritt der Batterielader 30 nur in den Erhaltungslademodul 215 ein, wenn die Batteriespannung kleiner als ein erster, vorgegebener Spannungsschwellenwert V1 ist.In some constructions and in some aspects, the charge current that is connected to the battery contains 20 during the float charge module 215 is applied, the application of a full charge current (eg "I") to the battery 20 for a first period of time, for example 10 seconds, and then interrupting the full charge current for a second period of time, for example 50 seconds. In some constructions, the full charge current is one pulse of the charging current at about a predetermined amplitude or value. In some constructions, the battery charger occurs 30 only in the trickle charge module 215 when the battery voltage is less than a first, predetermined voltage threshold V 1 .

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladestrom, der an die Batterie 20 während des Schnelllademoduls 225 angelegt wird, das Anlegen des Vollladestroms an die Batterie 20 für eine erste Zeitdauer, zum Beispiel eine Sekunde, und dann das Unterbrechen des Vollladestroms für eine zweite Zeitdauer, zum Beispiel 50 ms. In einigen Konstruktionen setzt die Steuereinheit 100 einen Hilfszeitgeber auf eine erste, vorgegebene Zeitgrenze, zum Beispiel ungefähr zwei Stunden. In diesen Konstruktionen implementiert der Batterielader 30 nicht den Schnelllademodul 225 für die vorgegebene Zeitdauer, um eine Batteriebeschädigung vermeiden zu können. In anderen Konstruktionen schaltet der Batterielader 30 ab (z.B. stoppt das Laden), wenn die vorgegebene Zeitgrenze abläuft.In some constructions and in some aspects, the charge current that is connected to the battery contains 20 during the fast charging module 225 is applied, the application of the full charge current to the battery 20 for a first period of time, for example one second, and then interrupting the full charge current for a second period of time, for example 50 ms. In some constructions, the control unit sets 100 a sub-timer to a first, predetermined time limit, for example, about two hours. In these designs, the battery charger implements 30 not the fast charging module 225 for the given period of time to a battery to avoid damage. In other constructions the battery charger switches 30 off (eg stops charging) when the preset time limit expires.

In einigen Konstruktionen tritt der Batterielader 30 nur in den Schnelllademodul 225 ein, wenn die Batteriespannung in einem Bereich zwischen dem ersten Spannungsschwellenwert V1 und einem zweiten vorgegebenen Spannungsschwellenwert V2 enthalten ist und wenn die Batterietemperatur in einen Bereich zwischen einem zweiten Batterietemperaturschwellenwert T2 und einem dritten Batterietemperaturschwellenwert T3 fällt. In einigen Konstruktionen ist der zweite Spannungsschwellenwert V2 größer als der erste Spannungsschwellenwert V1 und der dritte Temperaturschwellenwert T3 ist größer als der zweite Temperaturschwellenwert T2.In some constructions, the battery charger occurs 30 only in the fast charging module 225 when the battery voltage is included in a range between the first voltage threshold V 1 and a second predetermined voltage threshold V 2 , and when the battery temperature falls within a range between a second battery temperature threshold T 2 and a third battery temperature threshold T 3 . In some constructions, the second voltage threshold V 2 is greater than the first voltage threshold V 1, and the third temperature threshold T 3 is greater than the second temperature threshold T 2 .

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladestrom, der an die Batterie 20 während des Schrittlademoduls 220 angelegt wird, das Anlegen des Ladestroms des Schnelllademoduls 225 an die Batterie 20, hat aber einen Tastzyklus von einer Minute mit Laden ("EIN") und einer Minute mit unterbrochenem Laden ("AUS"). In einigen Konstruktionen setzt die Steuereinheit 100 einen Hilfszeitgeber auf eine zweite, vorgegebene Zeitgrenze, zum Beispiel auf ungefähr vier Stunden. In diesen Konstruktionen implementiert der Batterielader 30 den Schrittlademodul 220 für die vorgegebene Zeitgrenze nicht, um eine Batteriebeschädigung zu vermeiden.In some constructions and in some aspects, the charge current that is connected to the battery contains 20 during the step load module 220 is applied, the application of the charging current of the rapid charging module 225 to the battery 20 , but has a one-minute duty cycle with charging ("ON") and one minute with charging interrupted ("OFF"). In some constructions, the control unit sets 100 an auxiliary timer to a second, predetermined time limit, for example, about four hours. In these designs, the battery charger implements 30 the step loader module 220 for the given time limit, to avoid battery damage.

In einigen Konstruktionen tritt der Batterielader 30 nur in den Schrittlademodul 220 ein, wenn die Batteriespannung in einem Bereich von dem ersten Spannungsschwellenwert V1 zu dem zweiten Spannungsschwellenwert V2 enthalten ist und wenn die Batterietemperatur in einem Bereich von dem ersten Temperaturschwellenwert T1 bis zu dem zweiten Temperaturschwellenwert T2 fällt. In einigen Konstruktionen ist der zweite Spannungsschwellenwert V2 größer als der erste Spannungsschwellenwert V1 und der zweite Temperaturschwellenwert T2 ist größer als der erste Temperaturschwellenwert T1.In some constructions, the battery charger occurs 30 only in the step loader module 220 when the battery voltage is included in a range from the first voltage threshold V 1 to the second voltage threshold V 2 , and when the battery temperature falls within a range from the first temperature threshold T 1 to the second temperature threshold T 2 . In some constructions, the second voltage threshold V 2 is greater than the first voltage threshold V 1 and the second temperature threshold T 2 is greater than the first temperature threshold T 1 .

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladestrom, der an die Batterie 20 während des Wartungsmoduls 230 angelegt wird, das Anlegen eines vollen Ladestroms an die Batterie 20 nur, wenn die Batteriespannung auf einen bestimmten vorgegebenen Schwellenwert fällt. In einigen Konstruktionen ist der Schwellenwert ungefähr 4,05 V/Zelle +/– 1% pro Zelle. In einigen Konstruktionen tritt der Batterielader 30 nur in den Wartungsmodul 32 ein, wenn die Batteriespannung in dem Bereich des zweiten Spannungsschwellenwerts V2 bis zu dem dritten Spannungsschwellenwert V3 enthalten ist und wenn die Batterietemperatur in den Bereich von dem ersten Temperaturschwellenwert T1 zu dem dritten Temperaturschwellenwert T3 fällt.In some constructions and in some aspects, the charge current that is connected to the battery contains 20 during the maintenance module 230 is applied, the application of a full charge current to the battery 20 only if the battery voltage falls to a certain predetermined threshold. In some constructions, the threshold is about 4.05 V / cell +/- 1% per cell. In some constructions, the battery charger occurs 30 only in the maintenance module 32 when the battery voltage is included in the range of the second voltage threshold V 2 to the third voltage threshold V 3 , and when the battery temperature falls within the range of the first temperature threshold T 1 to the third temperature threshold T 3 .

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten implementiert die Steuereinheit 100 die verschiedenen Lademodule 220230 auf der Basis verschiedener Batteriezustände. In eini gen Konstruktionen enthält jeder Lademodul 220230 den gleichen Ladealgorithmus (z.B. den Algorithmus zum Anlegen des vollen Ladestroms). Jeder Lademodul 220230 implementiert, wiederholt oder enthält den Ladealgorithmus in einer unterschiedlichen Art und Weise. Ein Beispiel eines Ladealgorithmus ist der Ladestromalgorithmus, der in dem Flussdiagramm 250 von 12 gezeigt ist, wie unten stehend erläutert wird.In some constructions and in some aspects, the control unit implements 100 the different charging modules 220 - 230 based on different battery conditions. In some constructions, each load module contains 220 - 230 the same loading algorithm (eg the algorithm for applying the full charging current). Each loading module 220 - 230 implements, repeats, or contains the load algorithm in a different way. An example of a charging algorithm is the charging current algorithm described in the flowchart 250 from 12 is shown as explained below.

Wie in 5a und 5b gezeigt ist, beginnt der Ladebetrieb 200, wenn eine Batterie, zum Beispiel eine Batterie 20, in den Batterielader 30 beim Schritt 305 eingesetzt wird oder mit dem Batterielader 30 elektrisch verbunden wird. Beim Schritt 310 bestimmt die Steuereinheit 100, ob ein stabiler Stromeingang, zum Beispiel die Stromquelle 130, angelegt ist oder mit dem Batterielader 30 verbunden ist. Wie in 5a angegeben ist, wird der gleiche Betrieb (d. . der Schritt 305 schreitet zum Schritt 310 fort) noch angewandt, wenn Strom angelegt wird, nachdem die Batterie 20 elektrisch mit dem Batterielader 30 verbunden ist.As in 5a and 5b is shown, the loading operation begins 200 if a battery, for example a battery 20 , in the battery charger 30 at the step 305 is used or with the battery charger 30 is electrically connected. At the step 310 determines the control unit 100 whether a stable current input, for example, the power source 130 , is applied or with the battery charger 30 connected is. As in 5a is specified, the same operation (i.e., the step 305 walk to the step 310 continued) still applied when power is applied after the battery 20 electrically with the battery charger 30 connected is.

Wenn die Steuereinheit 100 bestimmt, dass keine stabile Eingabe von angelegtem Strom vorhanden ist, aktiviert die Steuereinheit 100 den Anzeiger 110 nicht und keine Ladung wird der Batterie 20 beim Schritt 315 angelegt. In einigen Konstruktionen zieht der Batterielader 30 einen kleinen Entladestrom beim Schritt 315. In einigen Konstruktionen ist der Entladestrom ungefähr kleiner als 0,1 mA.If the control unit 100 determines that there is no stable input of applied current, activates the control unit 100 the scoreboard 110 not and no charge will the battery 20 at the step 315 created. In some constructions, the battery charger pulls 30 a small discharge current at the step 315 , In some constructions, the discharge current is approximately less than 0.1 mA.

Wenn die Steuereinheit 100 bestimmt, dass eine stabile Eingabe von angelegtem Strom an dem Batterielader 30 beim Schritt 310 vorhanden ist, dann schreitet der Betrieb 200 zum Schritt 320 fort. Beim Schritt 320 bestimmt die Steuereinheit 100, ob alle Verbindungen zwischen den Batterieanschlüssen 45, 50 und 55 und den Batterieladeranschlüssen 80, 85 und 90 sta bil sind. Wenn die Verbindungen nicht stabil beim Schritt 320 sind, fährt die Steuereinheit 100 mit dem Schritt 315 fort.If the control unit 100 determines that a stable input of applied current to the battery charger 30 at the step 310 is present, then the operation proceeds 200 to the step 320 continued. At the step 320 determines the control unit 100 whether all connections between the battery connections 45 . 50 and 55 and the battery charger connections 80 . 85 and 90 are stable. If the connections are not stable at the step 320 are, drives the control unit 100 with the step 315 continued.

Wenn die Verbindungen beim Schritt 320 stabil sind, identifiziert die Steuereinheit 100 die Chemie der Batterie 20 über den Fühleranschluss 55 der Batterie 20 beim Schritt 325. In einigen Konstruktionen gibt der Widerstandsfühlanschluss von der Batterie 20, wenn er durch die Steuereinheit 100 abgetastet wird, an, dass die Batterie 20 eine Chemie von entweder NiCd oder NiMH hat. In einigen Konstruktionen misst die Steuereinheit 100 den Widerstand des Widerstandsfühlanschlusses, um die Chemie der Batterie 20 zu bestimmen. In einigen Konstruktionen, wenn der Widerstand des Fühlanschlusses in einen ersten Bereich fällt, ist dann die Chemie der Batterie 20 z.B. NiCd. Wenn der Widerstand des Fühlanschlusses bzw. Fühldrahts in einen zweiten Bereich fällt, ist dann die Chemie der Batterie 20 gleich NiMH.When the links at step 320 stable, identifies the control unit 100 the chemistry of the battery 20 via the sensor connection 55 the battery 20 at the step 325 , In some constructions, the resistance sensing terminal is from the battery 20 when he passes through the control unit 100 is sampled, that the battery 20 has a chemistry of either NiCd or NiMH. In some constructions, the control unit measures 100 the resistance of the resistance sensing terminal to the chemistry of the battery 20 to determine. In some constructions, when the resistance of the sense terminal falls within a first range, then is the chemistry of the battery 20 eg NiCd. If the resistance of the sense terminal or sense wire falls within a second range, then is the chemistry of the battery 20 equal to NiMH.

In einigen Konstruktionen werden NiCd-Batterien und NiMH-Batterien durch einen Batterielader 30 unter Verwendung eines einzelnen Ladealgorithmus geladen, der unterschiedlich zu einem Ladealgorithmus ist, der für Batterien implementiert ist, die Li-basierende Chemien haben. In einigen Konstruktionen ist der einzelne Ladealgorithmus für NiCd- und NiMH-Batterien zum Beispiel ein existierender Ladealgorithmus für NiCd/NiMH-Batterien. In einigen Konstruktionen verwendet der Batterielader 30 den einzelnen Ladealgorithmus für das Laden von NiCd-Batterien mit einem unterschiedlichen Beendigungsschema als dem Beendigungsschema, das zum Beenden des Ladens von NiMH-Batterien verwendet wird. In einigen Konstruktionen beendet der Batterielader 30 das Laden der NiCd-Batterien, wenn eine negative Änderung der Batteriespannung (z.B. –ΔV) durch die Steuereinheit 100 detektiert wird. In einigen Konstruktionen beendet der Batterielader 30 das Laden der NiMH-Batterie, wenn eine Änderung der Batterietemperatur über die Zeit (z.B. ΔT/dt) einen vorgegebenen Beendigungsschwellenwert erreicht oder überschreitet.In some constructions, NiCd batteries and NiMH batteries are powered by a battery charger 30 loaded using a single loading algorithm that is different from a loading algorithm implemented for batteries that have Li-based chemistries. For example, in some constructions, the single charging algorithm for NiCd and NiMH batteries is an existing charging algorithm for NiCd / NiMH batteries. In some constructions, the battery charger uses 30 the single charging algorithm for charging NiCd batteries with a different termination scheme than the termination scheme used to stop the charging of NiMH batteries. In some constructions, the battery charger stops 30 charging the NiCd batteries when a negative change in battery voltage (eg -ΔV) by the control unit 100 is detected. In some constructions, the battery charger stops 30 charging the NiMH battery when a change in battery temperature over time (eg, ΔT / dt) reaches or exceeds a predetermined completion threshold.

In einigen Konstruktionen werden die NiCd-Batterien und/oder die NiMH-Batterien unter Verwendung eines Konstantstromalgorithmus geladen. Zum Beispiel kann der Batterielader 30 die gleiche Ladeschaltung zum Laden unterschiedlicher Batterien, die unterschiedliche Batteriechemien haben, zum Beispiel NiCd, NiMH, Li-Ion und Ähnliches, enthalten. In einer exemplarischen Konstruktion kann der Lader 30 die Ladeschaltung verwenden, um den gleichen, vollen Ladestrom an die NiCd- und NiMH-Batterien wie an die Li-Ion-Batterie unter Verwendung eines Konstantstromalgorithmus anstelle eines Pulsladens anzulegen. In einer weiteren exemplarischen Konstruktion kann der Batterielader 30 den vollen Ladestrom durch die Ladeschaltung gemäß der Batteriechemie anzeigen bzw. einstellen.In some constructions, the NiCd batteries and / or the NiMH batteries are charged using a constant current algorithm. For example, the battery charger 30 the same charging circuit for charging different batteries, which have different battery chemistries, for example, NiCd, NiMH, Li-ion and the like included. In an exemplary construction, the loader 30 Use the charging circuit to apply the same full charge current to the NiCd and NiMH batteries as to the Li-ion battery using a constant current algorithm instead of pulsed charging. In another exemplary construction, the battery charger 30 show or set the full charging current through the charging circuit according to the battery chemistry.

In weiteren Konstruktionen bestimmt die Steuereinheit 100 nicht die exakte Chemie der Batterie 20. Vielmehr implementiert die Steuereinheit 100 einen Lademodul, der effektiv sowohl NiCd-Batterien als auch NiMH-Batterien lädt.In other constructions, the control unit determines 100 not the exact chemistry of the battery 20 , Rather, the control unit implements 100 a charging module that effectively charges both NiCd batteries and NiMH batteries.

In weiteren Konstruktionen kann der Widerstand des Fühlanschlusses bzw. Fühldrahts angeben, dass die Batterie 20 eine Chemie auf Li-Basis hat. Zum Beispiel, wenn der Widerstand des Fühlanschlusses in einen dritten Bereich fällt, dann ist die Chemie der Batterie 20 auf einer Li-Basis.In other constructions, the resistance of the sense terminal or sensing wire may indicate that the battery is being used 20 has a Li-based chemistry. For example, if the resistance of the sense terminal falls within a third range, then the chemistry of the battery is 20 on a Li basis.

In einigen Konstruktionen gibt eine serielle Kommunikationsverbindung zwischen dem Batterielader 30 und der Batterie 20, die durch die Fühlanschlüsse 55 und 90 eingerichtet wird, an, dass die Batterie 20 eine Chemie auf Li-Basis hat. Wenn eine serielle Kommunikationsverbindung beim Schritt 320 eingerichtet wird, sendet ein Mikroprozessor oder Controller, zum Beispiel die Steuereinheit 64, in der Batterie 20 Informatio nen bezüglich der Batterie 20 zu der Steuereinheit 100 in dem Batterielader 30. Die Informationen, die zwischen der Batterie 20 und dem Batterielader 30 übertragen werden, können die Batteriechemie, die Nominalspannung, die Batteriekapazität, die Batterietemperatur, einzelne Zellenspannungen, die Anzahl der Ladezyklen, die Anzahl der Entladezyklen, den Zustand der Schutzschaltung oder des Schutznetzwerkes (z.B. aktiviert, gesperrt, freigegeben, usw.) usw. enthalten.In some constructions, there is a serial communication link between the battery charger 30 and the battery 20 passing through the sensing ports 55 and 90 is set to, that the battery 20 has a Li-based chemistry. If a serial communication link at step 320 is set up, sends a microprocessor or controller, for example, the control unit 64 in the battery 20 Information on the battery 20 to the control unit 100 in the battery charger 30 , The information between the battery 20 and the battery charger 30 may include battery chemistry, nominal voltage, battery capacity, battery temperature, individual cell voltages, number of charge cycles, number of discharge cycles, state of protection circuit or protection network (eg, enabled, disabled, enabled, etc.) ,

Beim Schritt 330 bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Chemie der Batterie 20 auf Li-Basis ist oder nicht. Wenn die Steuereinheit 100 bestimmt, dass die Batterie 20 eine Chemie von entweder NiCd oder NiMH beim Schritt 330 hat, schreitet der Betrieb 200 zu dem NiCd/NiMH-Ladealgorithmus beim Schritt 335 fort.At the step 330 determines the control unit 100 whether the chemistry of the battery 20 Li-based or not. If the control unit 100 that determines the battery 20 a chemistry of either NiCd or NiMH at the step 330 has, the operation proceeds 200 to the NiCd / NiMH loading algorithm at step 335 continued.

Wenn die Steuereinheit 100 bestimmt, dass die Batterie 20 eine Chemie, die auf Li-Basis ist, beim Schritt 330 hat, schreitet der Betrieb 200 zum Schritt 340 fort. Beim Schritt 340 setzt die Steuereinheit 100 irgendeine Batterieschutzschaltung, zum Beispiel einen Schalter, die in der Batterie 20 enthalten ist, zurück und bestimmt die Nominalspannung der Batterie 20 über die Kommunikationsverbindung. Beim Schritt 345 setzt die Steuereinheit 100 den Lader-Analog-zu-Digital-Wandler ("A/D") auf den geeigneten Wert in Abhängigkeit von der Nominalspannung.If the control unit 100 that determines the battery 20 a chemistry that is Li-based at the step 330 has, the operation proceeds 200 to the step 340 continued. At the step 340 sets the control unit 100 any battery protection circuit, for example, a switch that is in the battery 20 is included, and determines the nominal voltage of the battery 20 over the communication connection. At the step 345 sets the control unit 100 the loader analog-to-digital converter ("A / D") to the appropriate value as a function of the nominal voltage.

Beim Schritt 350 misst die Steuereinheit 100 die vorhandene Spannung der Batterie 20. Sobald eine Messung gemacht worden ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Spannung der Batterie 20 größer als 4,3 V/Zelle beim Schritt 355 ist. Wenn die Batteriespannung größer als 4,3 V/Zelle beim Schritt 355 ist, schreitet der Betrieb 200 zu dem Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim Schritt 360 fort. Der Fehlerhafter-Akku-Modul 205 wird unten stehend erläutert.At the step 350 measures the control unit 100 the existing voltage of the battery 20 , Once a Measurement has been made determines the control unit 100 whether the voltage of the battery 20 greater than 4.3 V / cell at the step 355 is. When the battery voltage is greater than 4.3V / cell at the step 355 is, the operation is progressing 200 to the faulty battery module 205 at the step 360 continued. The faulty battery module 205 will be explained below.

Wenn die Batteriespannung nicht größer als 4,3 V/Zelle beim Schritt 355 ist, misst die Steuereinheit 100 die Batterietemperatur beim Schritt 365 und bestimmt, ob die Batterietemperatur unter –20°C fällt oder 65°C überschreitet beim Schritt 370. Wenn die Batterietemperatur unterhalb –20°C ist oder über 65°C beim Schritt 370 ist, schreitet der Betrieb 200 zu dem Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 210 beim Schritt 375 fort. Der Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 210 wird unten stehend erläutert.If the battery voltage is not greater than 4.3 V / cell at the step 355 is, measures the control unit 100 the battery temperature at the step 365 and determines if the battery temperature falls below -20 ° C or exceeds 65 ° C at step 370 , When the battery temperature is below -20 ° C or above 65 ° C at the step 370 is, the operation is progressing 200 to the temperature-out-of-range module 210 at the step 375 continued. The temperature-out-of-range module 210 will be explained below.

Wenn die Batterietemperatur nicht unterhalb –20°C ist oder nicht 65°C beim Schritt 370 überschreitet, bestimmt dann die Steuereinheit 100 beim Schritt 380 (in 5b gezeigt), ob die Batterietemperatur zwischen –20°C und 0°C fällt. Wenn die Batterietemperatur zwischen –20°C und 0°C beim Schritt 380 fällt, schreitet der Betrieb 200 zum Schritt 385 fort. Beim Schritt 385 bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batteriespannung kleiner als 3,5 V/Zelle ist. Wenn die Batteriespannung kleiner als 3,5 V/Zelle ist, schreitet der Betrieb 200 zu dem Erhaltungslademodul 215 beim Schritt 390 fort. Der Erhaltungslademodul 215 wird unten stehend erläutert.When the battery temperature is not below -20 ° C or not 65 ° C at the step 370 exceeds, then determines the control unit 100 at the step 380 (in 5b shown), whether the battery temperature falls between -20 ° C and 0 ° C. When the battery temperature is between -20 ° C and 0 ° C at step 380 falls, the operation progresses 200 to the step 385 continued. At the step 385 determines the control unit 100 whether the battery voltage is less than 3.5 V / cell. When the battery voltage is less than 3.5 V / cell, the operation proceeds 200 to the trickle load module 215 at the step 390 continued. The trickle charge module 215 will be explained below.

Wenn die Batteriespannung nicht kleiner als 3,5 V/Zelle beim Schritt 385 ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batteriespannung in dem Spannungsbereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1 V/Zelle beim Schritt 395 ist. Wenn die Batteriespannung nicht in dem Spannungsbereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1 V/Zelle beim Schritt 395 ist, schreitet der Betrieb 200 zu dem Wartungsmodul 230 beim Schritt 400 fort. Der Wartungsmodul 230 wird unten stehend erläutert.When the battery voltage is not less than 3.5V / cell at the step 385 is, determines the control unit 100 Whether the battery voltage is in the voltage range of 3.5 V / cell to 4.1 V / cell at the step 395 is. If the battery voltage is not in the voltage range from 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 395 is, the operation is progressing 200 to the maintenance module 230 at the step 400 continued. The maintenance module 230 will be explained below.

Wenn die Batteriespannung in dem Spannungsbereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1 V/Zelle beim Schritt 395 enthalten ist, löscht die Steuereinheit 100 einen Zähler, zum Beispiel einen Ladezähler, beim Schritt 405. Sobald der Ladezähler beim Schritt 405 gelöscht worden ist, schreitet der Betrieb 200 zu dem Schrittlademodul 220 beim Schritt 410 fort. Der Schrittlademodul 220 und der Ladezähler werden unten stehend erläutert.When the battery voltage in the voltage range from 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 395 is included deletes the control unit 100 a counter, for example a load counter, at the step 405 , Once the loading counter at step 405 has been deleted, the operation proceeds 200 to the step loader module 220 at the step 410 continued. The step loader module 220 and the load counter will be explained below.

Gemäß dem Schritt 380, wenn die Batterietemperatur nicht innerhalb des Bereichs von –10°C und 0°C enthalten ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batteriespannung kleiner als 3,5 V/Zelle beim Schritt 415 ist. Wenn die Batteriespannung kleiner als 3,5 V/Zelle beim Schritt 415 ist, schreitet der Betrieb 200 zu dem Erhaltungslademodul 215 beim Schritt 420 fort.According to the step 380 If the battery temperature is not within the range of -10 ° C and 0 ° C, the controller determines 100 whether the battery voltage is less than 3.5V / cell at the step 415 is. When the battery voltage is less than 3.5V / cell at the step 415 is, the operation is progressing 200 to the trickle load module 215 at the step 420 continued.

Wenn die Batteriespannung nicht kleiner als 3,5 V/Zelle beim Schritt 415 ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batteriespannung in dem Spannungsbereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1 V/Zelle beim Schritt 425 ist. Wenn die Batteriespannung nicht in dem Spannungsbereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1 V/Zelle beim Schritt 425 enthalten ist, schreitet der Betrieb 200 zu dem Wartungsmodul 230 beim Schritt 430 fort.When the battery voltage is not less than 3.5V / cell at the step 415 is, determines the control unit 100 Whether the battery voltage is in the voltage range of 3.5 V / cell to 4.1 V / cell at the step 425 is. If the battery voltage is not in the voltage range from 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 425 is included, the operation proceeds 200 to the maintenance module 230 at the step 430 continued.

Wenn die Batteriespannung in dem Spannungsbereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1 V/Zelle beim Schritt 425 enthalten ist, löscht die Steuereinheit 100 einen Zähler, zum Beispiel den Ladezähler beim Schritt 435. Sobald der Ladezähler beim Schritt 435 gelöscht worden ist, schreitet der Betrieb 200 zu dem Schnelllademodul 225 beim Schritt 440 fort. Der Schnelllademodul 225 wird nachstehend erläutert.When the battery voltage in the voltage range from 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 425 is included deletes the control unit 100 a counter, for example the loading counter at the step 435 , Once the loading counter at step 435 has been deleted, the operation proceeds 200 to the fast charging module 225 at the step 440 continued. The fast charging module 225 will be explained below.

6 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Fehlerhafter-Akku-Moduls 205 zeigt. Der Betrieb des Moduls 205 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 in den Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim Schritt 460 eintritt. Die Steuereinheit 100 unterbricht den Ladestrom beim Schritt 465 und aktiviert den Anzeiger 110, zum Beispiel die erste LED, beim Schritt 470. In der gezeigten Konstruktion steuert die Steuereinheit 100 die erste LED, derart, dass sie mit einer Frequenz von ungefähr 4 Hz blinkt. Sobald der Anzeiger 110 im Schritt 470 aktiviert worden ist, endet der Modul 205 beim Schritt 475 und der Betrieb 200 kann auch enden. 6 is a flow chart showing the operation of the faulty battery module 205 shows. The operation of the module 205 starts when the main charging operation 200 in the faulty battery module 205 at the step 460 entry. The control unit 100 interrupts the charging current during the step 465 and activates the indicator 110 , for example, the first LED, at the step 470 , In the construction shown controls the control unit 100 the first LED, so that it flashes at a frequency of about 4 Hz. Once the scoreboard 110 in step 470 has been activated, the module ends 205 at the step 475 and the operation 200 can also end.

7 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb des Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Moduls 210 erläutert. Der Betrieb des Moduls 210 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 in den Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 210 beim Schritt 490 eintritt. Die Steuereinheit 100 unterbricht den Ladestrom beim Schritt 495 und aktiviert den Anzeiger 110, zum Beispiel die erste LED, beim Schritt 500. In dem gezeigten Aufbau steuert die Steuereinheit 100 die erste LED derart, dass sie mit einer Frequenz von ungefähr 1 Hz blinkt, um dem Nutzer anzuzeigen, dass der Batterielader 30 momentan in dem Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 210 ist. Sobald der Anzeiger 110 im Schritt 500 aktiviert worden ist, verlässt der Betrieb 200 den Modul 210 und schreitet dahin fort, wo der Betrieb 200 verlassen worden ist. 7 FIG. 10 is a flowchart illustrating operation of the temperature-out-of-range module. FIG 210 explained. The operation of the module 210 starts when the main charging operation 200 in the temperature-out-of-range module 210 at the step 490 entry. The control unit 100 interrupts the charging current during the step 495 and activates the indicator 110 , for example, the first LED, at the step 500 , In the illustrated construction, the control unit controls 100 the first LED is blinking at a frequency of about 1 Hz to indicate to the user that the battery charger 30 currently in the temperature-out-of-range module 210 is. Once the scoreboard 110 in step 500 has been activated, the operation leaves 200 the module 210 and proceeds to where the operation is 200 has been left.

8 ist ein Flussdiagramm, das den Erhaltungslademodul 215 zeigt. Der Betrieb des Moduls 215 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 in den Erhaltungslademodul 215 beim Schritt 520 eintritt. Die Steuereinheit 100 aktiviert den Anzeiger 110, zum Beispiel die erste LED 115, beim Schritt 525, um dem Nutzer anzuzeigen, dass der Batterielader 30 gegenwärtig die Batterie 20 lädt. In der dargestellten Konstruktion aktiviert die Steuereinheit 100 die erste LED 115 derart, dass sie konstant ein geschaltet) erscheint. 8th is a flow chart showing the trickle charge module 215 shows. The operation of the module 215 starts when the main charging operation 200 into the trickle loading module 215 at the step 520 entry. The control unit 100 activates the indicator 110 , for example, the first LED 115 , at the step 525 to indicate to the user that the battery charger 30 currently the battery 20 invites. In the illustrated construction, the control unit activates 100 the first LED 115 such that it constantly turns on).

Sobald der Anzeiger 110 im Schritt 525 aktiviert worden ist, initialisiert die Steuereinheit 100 einen Zähler, zum Beispiel einen Erhaltungsladezählstand-Zähler, beim Schritt 530. In der gezeigten Konstruktion hat der Erhaltungsladezählstand-Zähler eine Zählstandgrenze von 20.Once the scoreboard 110 in step 525 has been activated, initializes the control unit 100 a counter, for example a trickle charge counter, at the step 530 , In the construction shown, the trickle charge counter has a count limit of 20.

Beim Schritt 540 beginnt die Steuereinheit 100, zehn Eine-Sekunde ("1-s") voll Strompulse bzw. Impulse an die Batterie 20 anzulegen und unterbricht dann das Laden für 50 Sekunden ("50-s"). In einigen Konstruktionen gibt es 50-ms-Zeitintervalle zwischen den 1-s-Pulsen.At the step 540 the control unit starts 100 , ten one-second ("1-s") full of current pulses or pulses to the battery 20 and then stops charging for 50 seconds ("50-s"). In some constructions, there are 50 ms time intervals between the 1 second pulses.

Beim Schritt 545 misst die Steuereinheit 100 die Batteriespannung, wenn ein Ladestrom an die Batterie 20 (z.B. Strom-Ein-Zeiten) angelegt ist, um zu bestimmen, ob die Batteriespannung 4,6 V/Zelle überschreitet. Wenn die Batteriespannung 4,6 V/Zelle während der Strom-Ein-Zeiten beim Schritt 545 überschreitet, schreitet der Modul 215 zu dem Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim Schritt 550 fort und würde beim Schritt 552 enden. Wenn die Batteriespannung nicht 4,6 V/Zelle während der Strom-Ein-Zeiten beim Schritt 545 überschreitet, misst die Steuereinheit 100 die Batterietemperatur und die Batteriespannung, wenn ein Ladestrom nicht an die Batterie 20 (z.B. Strom-Aus-Zeiten) beim Schritt 555 angelegt ist.At the step 545 measures the control unit 100 the battery voltage when a charging current to the battery 20 (eg, power on times) to determine if the battery voltage exceeds 4.6 V / cell. When the battery voltage is 4.6V / cell during the power-on times at step 545 exceeds, the module proceeds 215 to the faulty battery module 205 at the step 550 and would go at the step 552 end up. If the battery voltage is not 4.6V / cell during the power-on times at step 545 exceeds, the control unit measures 100 the battery temperature and the battery voltage when charging current is not applied to the battery 20 (eg power off times) at the step 555 is created.

Beim Schritt 560 bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batterietemperatur unter –10°C fällt oder 65°C überschreitet. Wenn die Batterietemperatur unter –10°C oder über 65°C beim Schritt 560 ist, schreitet der Modul 215 zu dem Temperaturaußerhalb-des-Bereichs-Modul 210 beim Schritt 565 und würde beim Schritt 570 enden. Wenn die Batterietemperatur nicht unterhalb –20°C ist oder nicht über 65°C beim Schritt 560 ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batteriespannung in dem Bereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1 V/Zelle beim Schritt 575 enthalten ist.At the step 560 determines the control unit 100 whether the battery temperature drops below -10 ° C or exceeds 65 ° C. When the battery temperature is below -10 ° C or above 65 ° C at the step 560 is, the module is progressing 215 to the temperature out of range module 210 at the step 565 and would at the step 570 end up. When the battery temperature is not below -20 ° C or not above 65 ° C at the step 560 is, determines the control unit 100 Whether the battery voltage is in the range of 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 575 is included.

Wenn die Batteriespannung in dem Bereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1 V/Zelle beim Schritt 575 enthalten ist, be stimmt dann die Steuereinheit, ob die Batterietemperatur in dem Bereich von –20°C bis 0°C beim Schritt 580 enthalten ist. Wenn die Batterietemperatur in dem Bereich von –20°C bis 0°C beim Schritt 580 enthalten ist, schreitet der Modul 215 zu dem Schrittlademodul 220 beim Schritt 585 fort. Wenn die Batterietemperatur nicht in dem Bereich von –20°C bis 0°C beim Schritt 580 enthalten ist, schreitet der Modul 215 zu dem Schnelllademodul 225 beim Schritt 590 fort.When the battery voltage in the range from 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 575 is included, the control unit then determines whether the battery temperature is in the range of -20 ° C to 0 ° C at the step 580 is included. When the battery temperature is in the range of -20 ° C to 0 ° C at step 580 is included, the module proceeds 215 to the step loader module 220 at the step 585 continued. If the battery temperature is not in the range of -20 ° C to 0 ° C at the step 580 is included, the module proceeds 215 to the fast charging module 225 at the step 590 continued.

Wenn die Batteriespannung nicht in dem Bereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1 V/Zelle beim Schritt 575 enthalten ist, inkrementiert die Steuereinheit 100 die Erhaltungsladezählstand-Zähler beim Schritt 595. Beim Schritt 600 bestimmt die Steuereinheit 100, ob der Erhaltungsladezählstand-Zähler die Zählergrenze gleich ist, zum Beispiel 20. Wenn der Zähler nicht gleich der Zählergrenze beim Schritt 600 ist, schreitet der Modul 215 zum Schritt 540 fort. Wenn der Zähler nicht der Zählergrenze beim Schritt 600 gleich ist, schreitet der Modul 215 zu dem Fehlerhafter-Akku-Modul beim Schritt 605 fort und würde beim Schritt 610 enden.If the battery voltage is not in the range of 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 575 is included, the control unit increments 100 the trickle counter counters in step 595 , At the step 600 determines the control unit 100 whether the trickle count counter is equal to the counter limit, for example 20. If the counter is not equal to the counter limit at step 600 is, the module is progressing 215 to the step 540 continued. If the counter is not the counter limit at step 600 is equal, the module steps 215 to the faulty battery module at the step 605 and would go at the step 610 end up.

9 ist ein Flussdiagramm, das den Schrittlademodul 220 zeigt. Der Betrieb des Moduls 220 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 in den Schrittlademodul 220 beim Schritt 630 eintritt. Die Steuereinheit 100 aktiviert den Anzeiger 110, zum Beispiel die erste LED 115, beim Schritt 635, um dem Nutzer anzuzeigen, dass der Batterielader 30 gegenwärtig die Batterie 20 lädt. In der dargestellten Konstruktion aktiviert die Steuereinheit 100 die erste LED 115 derart, dass sie konstant ein geschaltet) erscheint. 9 is a flow chart showing the step loader module 220 shows. The operation of the module 220 starts when the main charging operation 200 in the step loader module 220 at the step 630 entry. The control unit 100 activates the indicator 110 , for example, the first LED 115 , at the step 635 to indicate to the user that the battery charger 30 currently the battery 20 invites. In the illustrated construction, the control unit activates 100 the first LED 115 such that it constantly turns on).

Beim Schritt 640 startet die Steuereinheit 100 einen ersten Zeitgeber oder Laden-Ein-Zeitgeber. In der dargestellten Konstruktion zählt der Laden-Ein-Zeitgeber nach unten von einer Minute aus. Beim Schritt 645 schreitet der Modul 220 zum Ladestromalgorithmus 250 fort. Sobald der Ladestromalgorithmus 250 durchgeführt wird, bestimmt die Steuereinheit 100, ob der Ladezählstand gleich dem Zählstandsgrenzwert ist, zum Beispiel 7.200, beim Schritt 650. Wenn der Ladezählstand-Zählwert gleich dem Zählstandsgrenzwert beim Schritt 650 ist, schreitet der Modul 220 zu dem Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim Schritt 655 fort und der Modul 220 würde beim Schritt 660 enden.At the step 640 starts the control unit 100 a first timer or load-on timer. In the illustrated construction, the on-load timer counts down from one minute. At the step 645 the module steps 220 to the charging current algorithm 250 continued. Once the charging current algorithm 250 is performed determines the control unit 100 whether the charge count is equal to the count limit, for example 7,200, at step 650 , When the charge count count equals the count limit at step 650 is, the module is progressing 220 to the faulty battery module 205 at the step 655 away and the module 220 would at the step 660 end up.

Wenn der Ladezählstand nicht der Zählgrenze beim Schritt 650 gleich ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Wartezeit zwischen Strompulsen (wie unten stehend erläutert wird) größer als oder gleich einem ersten Wartezeitschwellenwert ist, zum Beispiel von 2 Sekunden, beim Schritt 665. Wenn die Wartezeit größer oder gleich dem ersten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 665 ist, aktiviert die Steuereinheit 100 den Anzeiger 110 beim Schritt 670, zum Beispiel wird die erste LED 115 ausgeschaltet und die zweite LED 120 wird aktiviert, sodass sie mit ungefähr 1 Hz blinkt. Wenn die Wartezeit nicht größer als oder gleich dem ersten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 665 ist, schreitet der Modul 220 zum Schritt 690 fort, der unten stehend erläutert wird.If the charge count is not the count limit at step 650 is the same, determines the control unit 100 whether the wait time between current pulses (as will be explained below) is greater than or equal to a first wait time threshold, for example, 2 seconds, at the step 665 , If the waiting time is greater or equal to the first wait time threshold at the step 665 is, activates the control unit 100 the scoreboard 110 at the step 670 , for example, the first LED 115 switched off and the second LED 120 is activated so that it flashes at approximately 1 Hz. If the wait time is not greater than or equal to the first wait time threshold at the step 665 is, the module is progressing 220 to the step 690 continued, which will be explained below.

Sobald der Anzeiger 110 beim Schritt 670 aktiviert worden ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Wartezeit zwischen Strompulsen größer als oder gleich einem zweiten Wartezeitschwellenwert ist, zum Beispiel von 15 Sekunden, beim Schritt 675. Wenn die Wartezeit größer als oder gleich dem zweiten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 675 ist, ändert die Steuereinheit 100 den Anzeiger 110 beim Schritt 680, zum Beispiel aktiviert sie die zweite LED 120 derart, dass die zweite LED 120 als konstant eingeschaltet erscheint. Der Modul 220 schreitet dann zum Wartungsmodul 230 beim Schritt 685 fort.Once the scoreboard 110 at the step 670 has been activated determines the control unit 100 whether the wait time between current pulses is greater than or equal to a second wait time threshold, for example 15 seconds, at the step 675 , If the wait time is greater than or equal to the second wait time threshold at step 675 is, changes the control unit 100 the scoreboard 110 at the step 680 , for example, it activates the second LED 120 such that the second LED 120 appears as constantly switched on. The module 220 then proceeds to the maintenance module 230 at the step 685 continued.

Wenn die Wartezeit nicht größer als oder gleich dem zweiten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 675 ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batterietemperatur größer als 0°C beim Schritt 690 ist. Wenn die Batterietemperatur größer als 0°C beim Schritt 690 ist, schreitet der Modul 220 zu dem Schnelllademodul 225 beim Schritt 695 fort. Wenn die Batterietemperatur nicht größer als 0°C beim Schritt 690 ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob der Laden-Ein-Zeitgeber beim Schritt 700 abgelaufen ist.If the wait time is not greater than or equal to the second wait time threshold at step 675 is, determines the control unit 100 whether the battery temperature is greater than 0 ° C at the step 690 is. When the battery temperature is greater than 0 ° C at the step 690 is, the module is progressing 220 to the fast charging module 225 at the step 695 continued. If the battery temperature is not greater than 0 ° C at the step 690 is, determines the control unit 100 Whether the load-on timer is at the step 700 has expired.

Wenn der Laden-Ein-Zeitgeber nicht beim Schritt 700 abgelaufen ist, schreitet der Modul 220 zu dem Ladestromalgorithmus 250 beim Schritt 645 fort. Wenn der Laden-Ein-Zeitgeber beim Schritt 700 abgelaufen ist, aktiviert die Steuereinheit 100 einen zweiten Zeitgeber oder einen Laden-Aus-Zeitgeber beim Schritt 705 und unterbricht das Laden. Beim Schritt 710 bestimmt die Steuereinheit 100, ob der Laden-Aus-Zeitgeber abgelaufen ist. Wenn der Laden-Aus-Zeitgeber nicht beim Schritt 710 abgelaufen ist, wartet die Steuereinheit 100 auf einen vorgegebenen Zeitwert beim Schritt 715 und schreitet dann zurück zum Schritt 710. Wenn der Laden-Aus-Zeitgeber nicht beim Schritt 710 abgelaufen ist, schreitet der Modul 220 zurück zum Schritt 640, um den Laden-Ein-Zeitgeber wieder zu starten.If the load-on timer is not in step 700 has expired, the module proceeds 220 to the charging current algorithm 250 at the step 645 continued. If the loading-on-timer at step 700 has expired, activates the control unit 100 a second timer or a charge-off timer at the step 705 and interrupts the loading. At the step 710 determines the control unit 100 whether the store-off timer has expired. If the store-off timer is not in step 710 has expired, the control unit is waiting 100 to a given time value at the step 715 and then walk back to the crotch 710 , If the store-off timer is not in step 710 has expired, the module proceeds 220 back to the step 640 to restart the load-on timer.

10 ist ein Flussdiagramm, das einen Schnelllademodul 225 erläutert. Der Betrieb des Moduls 225 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 in den Schnelllademodul 225 beim Schritt 730 eintritt. Die Steuereinheit 100 aktiviert den Anzeiger 110, zum Beispiel die erste LED 115, beim Schritt 735, um dem Nutzer anzuzeigen, dass der Batterielader 30 gegenwärtig die Batterie 20 lädt. In der dargestellten Konstruktion aktiviert die Steuereinheit 100 die erste LED 115 derart, dass sie konstant eingeschaltet erscheint. 10 is a flow chart that shows a quick charge module 225 explained. The operation of the module 225 starts when the main charging operation 200 in the fast charging module 225 at the step 730 entry. The control unit 100 activates the indicator 110 , for example, the first LED 115 , at the step 735 to indicate to the user that the battery charger 30 currently the battery 20 invites. In the illustrated construction, the control unit activates 100 the first LED 115 such that it appears constantly turned on.

Beim Schritt 740 schreitet der Modul 225 zum Ladestromalgorithmus 250 fort. Sobald der Ladestromalgorithmus 250 durchgeführt wird, bestimmt die Steuereinheit 100, ob der Ladezählstand gleich der Zählstandsgrenze (z.B. 7.200) beim Schritt 745 ist. Wenn der Ladezählstand gleich der Zählstandsgrenze beim Schritt 745 ist, schreitet der Modul 220 zu dem Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim Schritt 750 fort und der Modul 220 würde beim Schritt 755 enden.At the step 740 the module steps 225 to the charging current algorithm 250 continued. Once the charging current algorithm 250 is performed determines the control unit 100 , whether the charge count equals the count limit (eg 7,200) at the step 745 is. When the charge count equals the count limit at step 745 is, the module is progressing 220 to the faulty battery module 205 at the step 750 away and the module 220 would at the step 755 end up.

Wenn der Ladezählstand nicht gleich der Zählstandsgrenze beim Schritt 745 ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Wartezeit zwischen Strompulsen größer als oder gleich dem ersten Wartezeitschwellenwert (z.B. zwei Sekunden) beim Schritt 760 ist. Wenn die Wartezeit größer als oder gleich dem ersten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 760 ist, aktiviert die Steuereinheit 100 den Anzeiger 110 beim Schritt 765, zum Beispiel schaltet sie die erste LED 115 ab und aktiviert sie die zweite LED 120 derart, dass sie mit ungefähr 1 Hz blinkt. Wenn die Wartezeit nicht größer als oder gleich dem ersten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 760 ist, schreitet der Modul 225 zum Schritt 785 fort, der unten stehend erläutert wird.If the charge count does not equal the count limit at step 745 is, determines the control unit 100 whether the wait time between current pulses is greater than or equal to the first wait time threshold (eg, two seconds) at the step 760 is. If the wait time is greater than or equal to the first wait time threshold at step 760 is, activates the control unit 100 the scoreboard 110 at the step 765 , for example, it turns on the first LED 115 and activates the second LED 120 such that it flashes at about 1 Hz. If the wait time is not greater than or equal to the first wait time threshold at the step 760 is, the module is progressing 225 to the step 785 continued, which will be explained below.

Sobald der Anzeiger 110 beim Schritt 765 aktiviert wird, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Wartezeit zwischen Stromimpulsen größer als oder gleich einem zweiten Wartezeitschwellenwert (z.B. 15 Sekunden) beim Schritt 770 ist. Wenn die Wartezeit größer als oder gleich dem zweiten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 770 ist, ändert die Steuereinheit 100 den Anzeiger 110 beim Schritt 775, zum Beispiel derart, dass sie die zweite LED 120 derart aktiviert, dass die zweite LED 120 als konstant ein erscheint. Der Modul 225 schreitet dann zum Wartungsmodul 230 beim Schritt 780 fort.Once the scoreboard 110 at the step 765 is activated, determines the control unit 100 Whether the wait time between power pulses is greater than or equal to a second wait time threshold (eg, 15 seconds) at the step 770 is. If the wait time is greater than or equal to the second wait time threshold at step 770 is, changes the control unit 100 the scoreboard 110 at the step 775 , for example, such that they are the second LED 120 so activated that the second LED 120 as constant one appears. The module 225 then proceeds to the maintenance module 230 at the step 780 continued.

Wenn die Wartezeit nicht größer als oder gleich dem zweiten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 770 ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batterietemperatur in dem Bereich von –20°C bis 0°C beim Schritt 785 enthalten ist. Wenn die Batterietemperatur in dem Bereich beim Schritt 785 enthaltend ist, schreitet der Modul 225 zu dem Schrittlademodul 220 beim Schritt 790 fort. Wenn die Batterietemperatur nicht in dem Bereich beim Schritt 785 enthalten ist, schreitet der Modul 225 zurück zu dem Ladestromalgorithmus 250 beim Schritt 740.If the wait time is not greater than or equal to the second wait time threshold at step 770 is, determines the control unit 100 Whether the battery temperature is in the range of -20 ° C to 0 ° C at the step 785 is included. When the battery temperature in the area at step 785 containing, the module proceeds 225 to the step loader module 220 at the step 790 continued. If the battery temperature is not in the range at step 785 is included, the module proceeds 225 back to the charging algorithm 250 at the step 740 ,

11 ist ein Flussdiagramm, das den Wartungsmodul 230 erläutert. Der Betrieb des Moduls 230 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 in den Wartungsmodul 230 beim Schritt 800 eintritt. Die Steuereinheit 100 bestimmt, ob die Batteriespannung innerhalb des Bereichs von 3,5 V/Zelle bis 4,05 V/Zelle beim Schritt 805 enthalten ist. Wenn die Batteriespannung nicht in dem Bereich beim Schritt 805 enthalten ist, fährt die Steuereinheit 100 damit fort, im Schritt 805 zu verbleiben, bis die Batteriespannung in dem Bereich enthalten ist. Sobald die Batteriespannung in dem Bereich beim Schritt 805 enthalten ist, initialisiert die Steuereinheit 100 einen Wartungszeitgeber beim Schritt 810. In einigen Konstruktionen zählt der Wartungszeitgeber abwärts von 30 Minuten aus. 11 is a flow chart showing the maintenance module 230 explained. The operation of the module 230 starts when the main charging operation 200 in the maintenance module 230 at the step 800 entry. The control unit 100 determines if the battery voltage is within the range of 3.5V / cell to 4.05V / cell at step 805 is included. If the battery voltage is not in the range at step 805 is included, drives the control unit 100 with it, in step 805 to remain until the battery voltage is included in the range. Once the battery voltage in the area at step 805 is included, initializes the control unit 100 a maintenance timer at the step 810 , In some constructions, the maintenance timer counts down by 30 minutes.

Beim Schritt 815 bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batterietemperatur unterhalb –20°C fällt oder 65°C überschreitet. Wenn die Batterietemperatur unterhalb –20°C fällt oder 65°C beim Schritt 815 überschreitet, schreitet der Modul 230 zu dem Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 210 beim Schritt 820 fort und der Modul würde beim Schritt 825 enden. Wenn die Batterietemperatur nicht unterhalb –20°C fällt oder nicht 65°C beim Schritt 815 überschreitet, schreitet der Modul 230 zum Ladestromalgorithmus 250 beim Schritt 830 fort.At the step 815 determines the control unit 100 whether the battery temperature drops below -20 ° C or exceeds 65 ° C. When the battery temperature drops below -20 ° C or 65 ° C at the step 815 exceeds, the module proceeds 230 to the temperature-out-of-range module 210 at the step 820 continued and the module would step at 825 end up. When the battery temperature does not fall below -20 ° C or not 65 ° C at the step 815 exceeds, the module proceeds 230 to the charging current algorithm 250 at the step 830 continued.

Sobald der Ladestromalgorithmus 250 beim Schritt 830 durchgeführt wird, bestimmt die Steuereinheit 100, ob der Wartungszeitgeber beim Schritt 835 abgelaufen ist. Wenn der Wartungszeitgeber abgelaufen ist, schreitet der Modul 230 zu dem Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim Schritt 840 fort und der Modul 230 würde beim Schritt 845 enden. Wenn der Wartungszeitgeber nicht beim Schritt 835 abgelaufen ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Wartezeit zwischen den Stromimpulsen größer als oder gleich einer ersten, vordefinierten Wartungswartezeitdauer, zum Beispiel von 15 Sekunden, beim Schritt 850 ist.Once the charging current algorithm 250 at the step 830 is performed determines the control unit 100 whether the maintenance timer at step 835 has expired. When the maintenance timer has expired, the module proceeds 230 to the faulty battery module 205 at the step 840 away and the module 230 would at the step 845 end up. If the maintenance timer is not in step 835 has expired, determines the control unit 100 whether the waiting time between the current pulses is greater than or equal to a first, predefined maintenance waiting period, for example of 15 seconds, at the step 850 is.

Wenn die Wartezeit größer als die erste vorgegebene Wartungswartezeitdauer beim Schritt 850 ist, schreitet der Modul 230 zum Schritt 805 fort. Wenn die Wartezeit nicht größer als und gleich der ersten vorgegebenen Wartungswartezeitdauer beim Schritt 850 ist, schreitet der Modul 230 zum Ladestromalgorithmus 250 beim Schritt 830 fort. In einigen Konstruktionen bleibt der Batterielader 30 in dem Wartungsmodul 230, bis der Batterieakku 20 aus dem Batterielader 30 entfernt wird.If the waiting time is greater than the first predetermined maintenance waiting period in step 850 is, the module is progressing 230 to the step 805 continued. If the waiting time is not greater than and equal to the first predetermined maintenance waiting time at the step 850 is, the module is progressing 230 to the charging current algorithm 250 at the step 830 continued. In some constructions, the battery charger remains 30 in the maintenance module 230 until the battery 20 from the battery charger 30 Will get removed.

12 ist ein Flussdiagramm, das das Basisladeschema oder den Ladestromalgorithmus 250 erläutert. Der Betrieb des Moduls 250 beginnt, wenn die anderen Module 220230 oder der Hauptladebetrieb 200 in den Ladestromalgorithmus 250 beim Schritt 870 eintritt. Die Steuereinheit 100 legt einen vollen Strompuls für ungefähr eine Sekunde beim Schritt 875 an. Beim Schritt 880 bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batteriespannung größer als 4,6 V/Zelle ist, wenn Strom an die Batterie 20 angelegt wird. 12 FIG. 10 is a flow chart illustrating the basic charging scheme or the charging current algorithm. FIG 250 explained. The operation of the module 250 starts when the other modules 220 - 230 or the main charging operation 200 in the charging current algorithm 250 at the step 870 entry. The control unit 100 put a full current pulse for about a second at the step 875 at. At the step 880 determines the control unit 100 whether the battery voltage is greater than 4.6V / cell when power to the battery 20 is created.

Wenn die Batteriespannung größer als 4,6 V/Zelle beim Schritt 880 ist, schreitet der Algorithmus 250 zu dem Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim Schritt 885 fort und der Algorithmus 250 würde beim Schritt 890 enden. Wenn die Batteriespan nung nicht größer als 4,6 V/Zelle beim Schritt 880 ist, unterbricht die Steuereinheit 100 den Ladestrom, inkrementiert einen Zähler, zum Beispiel den Ladestromzähler, und speichert den Zählwert beim Schritt 895.When the battery voltage is greater than 4.6V / cell at the step 880 is, the algorithm proceeds 250 to the faulty battery module 205 at the step 885 gone and the algorithm 250 would at the step 890 end up. If the battery voltage is not greater than 4.6 V / cell at the step 880 is, the control unit interrupts 100 the charging current, increments a counter, for example the charging current counter, and stores the count value at the step 895 ,

Beim Schritt 900 bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batterietemperatur unterhalb –20°C fällt oder 65°C überschreitet. Wenn die Batterietemperatur unterhalb –20°C fällt oder 65°C beim Schritt 900 überschreitet, schreitet der Algorithmus 250 zu dem Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 210 beim Schritt 905 fort und der Algorithmus 250 endet beim Schritt 910. Wenn die Batterietemperatur nicht unterhalb –20°C fällt oder nicht 65°C beim Schritt 900 überschreitet, misst die Steuereinheit 100 die Batteriespannung, wenn der Ladestrom nicht der Batterie 20 beim Schritt 915 zugeführt wird.At the step 900 determines the control unit 100 whether the battery temperature drops below -20 ° C or exceeds 65 ° C. When the battery temperature drops below -20 ° C or 65 ° C at the step 900 exceeds, the algorithm proceeds 250 to the temperature-out-of-range module 210 at the step 905 gone and the algorithm 250 ends at the step 910 , When the battery temperature does not fall below -20 ° C or not 65 ° C at the step 900 exceeds, the control unit measures 100 the battery voltage when the charging current is not the battery 20 at the step 915 is supplied.

Beim Schritt 920 bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batteriespannung kleiner als 4,2 V/Zelle ist. Wenn die Batteriespannung kleiner als 4,2 V/Zelle beim Schritt 920 ist, schreitet der Algorithmus 250 zum Schritt 875 fort. Wenn die Batteriespannung nicht kleiner als 4,2 V/Zelle beim Schritt 920 ist, wartet die Steuereinheit 100 bis die Batteriespannung ungefähr gleich 4,2 V/Zelle beim Schritt 925 ist. Die Steuereinheit 100 speichert beim Schritt 925 auch die Wartezeit. Der Algorithmus 250 endet beim Schritt 930.At the step 920 determines the control unit 100 whether the battery voltage is less than 4.2V / cell. When the battery voltage is less than 4.2V / cell at the step 920 is, the algorithm proceeds 250 to the step 875 continued. When the battery voltage is not less than 4.2V / cell at the step 920 is, the control unit waits 100 until the battery voltage is approximately equal to 4.2V / cell at the step 925 is. The control unit 100 saves at the step 925 also the waiting time. The algorithm 250 ends at the step 930 ,

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten kann der Batterielader 30 ein weiteres Betriebsverfahren zum Laden verschiedener Batterien, zum Beispiel der Batterie 20, enthalten, die verschiedene Chemien und/oder Nominalspannungen haben. Ein Beispiel dieses Ladebetriebs ist in 2838 gezeigt. In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Batterielader 30 ein Betriebsverfahren zum Laden von Batterien auf Li-Basis, zum Beispiel Batterien, die eine Li-Co-Chemie, eine Li-Mn-Spinellchemie, eine Li-Mn-Nickelchemie und Ähnliches haben. In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladebetrieb 200 verschiedene Module zum Durchführen unterschiedlicher Funktionen in Antwort auf unterschiedliche Batteriezustände und/oder Batterieeigenschaften.In some constructions and in some aspects, the battery charger may 30 another operating method for charging various batteries, for example the battery 20 , which have different chemistries and / or nominal voltages. An example of this loading operation is in 28 - 38 shown. In some constructions and in some aspects, the battery charger contains 30 an operating method for loading Li-based batteries, for example, batteries having Li-Co chemistry, Li-Mn spinel chemistry, Li-Mn nickel chemistry, and the like. In some constructions and in some aspects includes the loading operation 200 various modules for performing different functions in response to different battery conditions and / or battery characteristics.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält das Verfahren des Ladebetriebs Module zum Unterbrechen des Ladens auf der Basis von anormalen und/oder normalen Batteriezuständen. In einigen Konstruktionen enthält der Ladebetrieb einen Fehlerhafter-Akku-Modul und/oder einen Temperaturaußerhalb-des-Bereichs-Modul, zum Beispiel den Temperaturaußerhalb-des-Bereichs-Modul, der in dem Flussdiagramm 2235 von 36 erläutert ist. In einigen Konstruktionen tritt der Batterielader 30 in den Fehlerhafter-Akku-Modul ein, um das Laden auf der Basis einer anormalen Batteriespannung, einer anormalen Zellenspannung und/oder einer anormalen Batteriekapazität zu beenden. In einigen Konstruktionen tritt der Batterielader in den Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 2235 ein, um das Laden auf der Basis einer anormalen Batterietemperatur und/oder einer oder mehrerer Batteriezellentemperaturen abzubrechen bzw. zu beenden. In einigen Konstruktionen enthält der Ladebetrieb mehr oder weniger Module, die das Laden auf der Basis einer oder mehrerer Batteriezustände beenden, als die Module und Zustände, die vorstehend und nachfolgend erläutert werden.In some constructions and in some aspects, the method of charging includes modules for interrupting charging based on abnormal and / or normal battery conditions. In some constructions, the charging operation includes a faulty battery module and / or an out-of-range temperature module, for example, the temperature-out-of-range module shown in the flowchart 2235 from 36 is explained. In some constructions, the battery charger occurs 30 into the faulty battery module to terminate charging based on abnormal battery voltage, abnormal cell voltage, and / or abnormal battery capacity. In some constructions, the battery charger enters the temperature-out-of-range module 2235 to terminate charging based on an abnormal battery temperature and / or one or more battery cell temperatures. In some constructions, the charging operation includes more or fewer modules that terminate charging based on one or more battery conditions than the modules and conditions discussed above and below.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladebetrieb verschiedene Modi oder Module zum Laden der Batterie 20 auf der Basis verschiedener Batteriezustände oder Batteriestufen innerhalb des Betriebs. In einigen Konstruktionen enthält der Ladebetrieb einen Erhaltungslademodul, zum Beispiel den Erhaltungs(begrenzt)-Lademodul, der in dem Flussdiagramm 2225 von 34 gezeigt ist, und den Erhaltungs(Schritt)-Modul, der in dem Flussdiagramm 2220 von 33 gezeigt ist, einen Schnelllademodul, zum Beispiel den Schnelllademodul, der in dem Flussdiagramm 2215 von 32 gezeigt ist, und/oder einen Wartungslademodul, zum Beispiel den Wartungsmodul, der in dem Flussdiagramm 2230 von 35 gezeigt ist, und auch weitere Module, zum Beispiel den Flachakku-Aufweck-Modul, der in dem Flussdiagramm 2210 von 31 gezeigt ist, und den Lademodul und Akkueinsetzmodul 2200 (der das Laden beginnt), die in dem Flussdiagramm 2205 von 29 und 30 bzw. in dem Flussdiagramm 2200 von 28 gezeigt sind. Der Ladebetrieb enthält auch einen Ladestromalgorithmus, zum Beispiel den Algorithmus, der in dem Flussdiagramm 2240 von 37 und 38 gezeigt ist, den andere Module in verschiedenen Wegen implementieren.In some constructions and in some aspects, the charging operation includes various modes or modules for charging the battery 20 based on various battery conditions or battery levels within the operation. In some constructions, the charging operation includes a trickle charge module, for example, the sustain (limited) load module shown in the flowchart 2225 from 34 and the maintenance (step) module shown in the flowchart 2220 from 33 is shown, a fast charging module, for example, the rapid charging module, in the flowchart 2215 from 32 is shown, and / or a maintenance charging module, for example, the maintenance module, in the flowchart 2230 from 35 and also other modules, for example the flat-battery wake-up module shown in the flow chart 2210 from 31 is shown, and the charging module and Akkueinsetzmodul 2200 (which starts loading) in the flowchart 2205 from 29 and 30 or in the flowchart 2200 from 28 are shown. The charging operation also includes a charging current algorithm, for example the algorithm described in the flowchart 2240 from 37 and 38 that other modules implement in different ways.

Ein Beispiel eines Abschnitts des Ladebetriebs wird mit Bezug auf 2830 angegeben. Zum Beispiel beginnt der Ladebetrieb mit dem Akkueinsetzmodul 2200, wie in 28 gezeigt ist. Der Betrieb beginnt mit Energie bzw. Strom, der dem Batterielader (bei 2305) zugeführt wird, und der Batterielader 30 bestimmt, ob die Eingangsspannung Vin innerhalb der richtigen Betriebsparameter (z.B. 80 V < Vin < 140 V) (bei 2310) ist. Wenn die Eingangsspannung Vin nicht innerhalb der Betriebsparameter ist, dann sperrt der Batterielader 30 das Laden (bei 2315). Der Batterielader 30 kann auch dem Nutzer anzeigen, ob die geeignete Eingangsspannung Vin zugeführt wird (bei 2315).An example of a portion of the charging operation will be described with reference to FIG 28 - 30 specified. For example, charging starts with the battery insertion module 2200 , as in 28 is shown. Operation starts with energy or power supplied to the battery charger (at 2305 ), and the battery charger 30 determines whether the input voltage V in within the correct operating parameters (eg 80 V <V in <140 V) (at 2310 ). If the input voltage V in is not within the operating parameters, then the battery charger shuts off 30 loading (at 2315 ). The battery charger 30 can also indicate to the user whether the appropriate input voltage V in is supplied (at 2315 ).

Wenn der Batterielader 30 die geeignete Eingangsspannung Vin empfängt, ist der Batterieakku 20 mit dem Lader (bei 2325) verbunden und der Lader 30 bestimmt, ob geeignete Verbindungen (z.B. Verbindungen zwischen Anschlüssen) eingerichtet worden sind (beim Schritt 2330). Wenn die geeigneten Verbindungen nicht eingerichtet worden sind, lässt der Lader 30 keine LEDs (bei 2335) leuchten und der Ladebetrieb endet (bei 2340). Wenn die Verbindungen eingerichtet worden sind, detektiert der Lader 30 das Vorhandensein einer Batterie 20 über eine Spannung zu der Steuereinheit 100 (bei 2345) und die Steuereinheit 100 misst die Spannung Vpack der Batterie 20 (bei 2350).When the battery charger 30 receiving the appropriate input voltage V in is the battery pack 20 with the loader (at 2325 ) and the loader 30 determines whether appropriate connections (eg, connections between ports) have been established (at step 2330 ). If the appropriate connections have not been established, the loader will fail 30 no LEDs (at 2335 ) lights up and the charging operation ends (at 2340 ). When the connections have been established, the loader detects 30 the presence of a battery 20 via a voltage to the control unit 100 (at 2345 ) and the control unit 100 measures the voltage V pack of the battery 20 (at 2350 ).

Der Lader 30 bestimmt, ob die Batteriespannung Vpack kleiner als 5 V (bei 2355) ist. Wenn die Batteriespannung Vpack kleiner als 5 V ist, schreitet der Ladebetrieb zu dem Flachakkuaufweckmodul 2210 (bei 2360) fort. Wenn die Batteriespannung Vpack nicht kleiner als 5 V ist, versucht der Lader 30, eine Kommunikation mit der Batterie 20 (bei 2365) einzurichten und bestimmt, ob die Kommunikation eingerichtet worden ist oder nicht (bei 2370). Wenn die Kommunikation nicht eingerichtet worden ist, lässt der Lader 30 keine Anzeigen bzw. Anzeiger (bei 2375) leuchten und der Ladebetrieb endet (bei 2380). Wenn die Kommunikation eingerichtet worden ist, fährt der Ladebetrieb mit dem Lademodul 2205 (bei 2385) fort.The loader 30 determines whether the battery voltage V pack is less than 5V (at 2355 ). When the battery voltage V pack is less than 5 V, the charging operation proceeds to the flat-battery waking module 2210 (at 2360 ). If the battery voltage V pack is not less than 5V, the charger will try 30 , a communication with the battery 20 (at 2365 ) and determines whether the communication has been established or not (at 2370 ). If the communication has not been set up, the loader fails 30 no ads or indicators (at 2375 ) lights up and the charging operation ends (at 2380 ). When the communication has been established, the charging operation continues with the charging module 2205 (at 2385 ).

Der Lademodul 2205 ist in 29 und 30 dargestellt. Der Lademodul 2205 beginnt mit dem Lader 30, der die Akkunominalspannung identifiziert und die geeigneten Messparameter (bei 2405) setzt und die Zellenspannungen der Batterie 20 (bei 2410) abfragt, um zu bestimmen, ob irgendeine Zellenspannung größer als ein oberer Schwellenwert (z.B. 4,35 V) (bei 2415) ist oder nicht. Wenn irgendeine Zelle größer als der obere Schwellenwert ist, aktiviert der Lader 30 keine LEDs (ei 2420) und der Ladebetrieb endet (bei 2425). Wenn keine Zelle größer als der obere Schwellenwert ist, misst der Lader 30 die Batteriespannung an den Anschlüssen des Laders 30 (bei 2430) und fragt die Batteriespannung Vpack ab, wie sie durch die Batterie 20 (bei 2435) gemessen wird, um zu bestimmen, ob die Messungen bzw. Messwerte übereinstimmen (bei 2440). Wenn die Messungen nicht übereinstimmen, aktiviert der Lader 30 keine LEDs (bei 2445) und der Ladebetrieb endet (bei 2450).The charging module 2205 is in 29 and 30 shown. The charging module 2205 starts with the loader 30 , which identifies the ackunominal voltage and the appropriate measurement parameters (at 2405 ) and the cell voltages of the battery 20 (at 2410 ) to determine if any cell voltage is greater than an upper threshold (eg, 4.35V) (at 2415 ) or not. If any cell is greater than the upper threshold, the loader activates 30 no LEDs (ei 2420 ) and the charging operation ends (at 2425 ). If no cell is greater than the upper threshold, the loader measures 30 the battery voltage at the terminals of the charger 30 (at 2430 ) and polls the battery voltage V pack as it passes through the battery 20 (at 2435 ) is measured to determine if the measurements match (at 2440 ). If the measurements do not match, the loader activates 30 no LEDs (at 2445 ) and the charging operation ends (at 2450 ).

Wenn die Messungen übereinstimmen, fragt der Lader 30 die Batterie 20 nach der Batterietemperatur (bei 2455) ab, um zu bestimmen, ob die Batterietemperatur innerhalb des Betriebsbereichs (bei 2460) ist. Wenn die Batteriespannung nicht innerhalb des gewünschten Betriebsbereichs ist, schreitet der Betrieb zu dem Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 2235 (bei 2465) fort und der Lader 30 kann die Batterie 20 wieder nach den Batterietemperaturinformationen (bei 2455) abfragen, sobald der Ladebetrieb den Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 2235 verlässt.If the measurements match, the loader asks 30 the battery 20 after the battery temperature (at 2455 ) to determine if the battery temperature is within the operating range (at 2460 ). If the battery voltage is not within the desired operating range, the operation proceeds to the temperature-out-of-range module 2235 (at 2465 ) and the loader 30 can the battery 20 again after the battery temperature information (at 2455 ) as soon as the charging operation is the temperature-out-of-range module 2235 leaves.

Wenn die Batterietemperatur innerhalb des gewünschten Betriebsbereichs ist, bestimmt der Lader 30, ob die Batteriespannung Vpack größer als ein Wartungsschwellenwert (z.B. 4,1 V pro Zelle) (bei 2470) ist und der Ladebetrieb schreitet zu dem Wartungsmodul 2230 fort, wenn die Batteriespannung Vpack größer als der Wartungsschwellenwert (bei 2475) ist. Ansonsten bestimmt der Lader 30, ob die Batteriespannung Vpack kleiner als ein Erhaltungsschwellenwert (z.B. 3,5 V pro Zelle) (bei 2480) ist und der Ladebetrieb schreitet zu dem Erhaltungs(begrenzten)-Modul 2225 fort, wenn die Batteriespannung Vpack unterhalb des Erhaltungsschwellenwerts (bei 2485) ist. Wenn die Batteriespannung nicht kleiner als der Erhaltungsschwellenwert ist, bestimmt der Lader 30, ob die Batterietemperatur innerhalb eines Erhaltungsbereichs (bei 2490) ist. Der Betrieb schreitet zu dem Erhaltungs(Schritt)-Modul 2220 (bei 2495) fort, wenn die Temperatur innerhalb des Erhaltungsbereichs ist und schreitet zu dem Schnelllademodul 2215 (bei 2505) fort, wenn die Temperatur nicht innerhalb des Erhaltungsbereichs ist. Der Ladebetrieb kann wie in den anderen Modulen fortgesetzt werden, wie in den anderen Modulen angezeigt wird, die in 3138 gezeigt sind.If the battery temperature is within the desired operating range, the charger determines 30 whether the battery voltage V pack is greater than a maintenance threshold (eg, 4.1 V per cell) (at 2470 ) and the charging operation proceeds to the maintenance module 2230 when the battery voltage V pack is greater than the maintenance threshold (at 2475 ). Otherwise, the loader determines 30 whether the battery voltage V pack is less than a maintenance threshold (eg 3.5 V per cell) (at 2480 ) and the charging operation proceeds to the maintenance (limited) module 2225 when the battery voltage V pack is below the sustain threshold (at 2485 ). If the battery voltage is not less than the sustain threshold, the charger will determine 30 whether the battery temperature within a maintenance range (at 2490 ). The operation proceeds to the maintenance (step) module 2220 (at 2495 ) when the temperature is within the maintenance range and proceeds to the fast charge module 2215 (at 2505 ) if the temperature is not within the maintenance range. The charging mode can continue as in the other modules, as indicated in the other modules that are in 31 - 38 are shown.

Während des Ladebetriebs, der in 2838 gezeigt ist, führt der Batterielader 30 Strom der Batterie 20 unter Verwendung eines Impulsladeverfahrens bzw. Pulsladeverfahrens zu. In einer Konstruktion führt der Batterielader 30 Pulse der Batterie 20 zu, die jedesmal die gleiche Pulsweite haben, variiert aber die Zeit zwischen den Pulsen. Dies wird als "Vollladestrom" oder "Vollladepuls" bezeichnet. In anderen Konstruktionen, zum Beispiel den Konstruktionen, die in 16 und 39 gezeigt sind, kann der Vollladestrom oder der Vollladepuls, der durch den Batterielader 30 angelegt wird, gemäß den einzelnen Zellenspannungen in der Batterie 20 eingestellt werden. Diese Implementation wird bezüglich den 4, 16 und 39 beschrieben.During the charging operation, the in 28 - 38 is shown, the battery charger leads 30 Electricity of the battery 20 using a pulse charging method or pulse charging method. In a construction, the battery charger leads 30 Pulse of the battery 20 too, which each time have the same pulse width, but varies the time between the pulses. This is called "full charge current" or "full charge pulse". In other constructions, for example the constructions, which are in 16 and 39 can be shown, the full charge or the full charge, by the battery charger 30 according to the individual cell voltages in the battery 20 be set. This implementation is related to the 4 . 16 and 39 described.

Wie in 4 gezeigt ist, kann die Steuereinheit 100 in dem Batterielader 30 Informationen von dem Mikrocontroller 64 in der Batterie 20 empfangen und Informationen zu dem Mikrocontroller 64 in der Batterie 20 senden. In einigen Konstruktionen kann der Mikrocontroller 64 verschiedene Batterieeigenschaften während des Ladens überwachen, einschließlich den Spannungen oder den Momentanzustand des Ladens jeder der Batteriezellen 60, entweder automatisch oder in Antwort auf einen Befehl von dem Batterielader 30. Der Mikrocontroller 64 kann bestimmte Batterieeigenschaften überwachen und verarbeiten oder Messungen während den Zeiten des Ladestroms TEin (d.h. "Strom-Ein"-Zeitdauern) den Durchschnitt bilden. In einigen Konstruktionen kann die Strom-Ein-Zeitdauer ungefähr 1 Sekunde ("1-s") betragen. Während Zeitdauern keines Ladestroms TAus (d.h. "Strom-Aus"-Zeitdauern) können Informationen bezüglich bestimmter Batterieeigenschaften (z.B. der Zellenspannungen oder des Zellenzustands des Ladens) von der Batterie 20 zu dem Lader 30 übertragen werden. In einigen Konstruktionen beträgt die Strom-Aus-Zeitdauer TAus ungefähr 50 ms. Der Batterielader 30 kann die Informationen, die von der Batterie 20 gesendet werden, verarbeiten und die Strom-Ein-Zeitdauer TEin entsprechend modifizieren. Zum Beispiel, wenn eine Batteriezelle oder mehrere Batteriezellen 60 einen höheren, gegenwärtigen Ladezustand haben als die restlichen Batteriezellen 60, kann der Batterielader 30 die nachfolgenden Strom-Ein-Zeitdauern TEin kleiner machen, um ein Überladen der einen höheren Batteriezelle oder mehrerer höherer Batteriezellen zu vermeiden.As in 4 is shown, the control unit 100 in the battery charger 30 Information from the microcontroller 64 in the battery 20 receive and information about the microcontroller 64 in the battery 20 send. In some constructions, the microcontroller may 64 monitor various battery characteristics during charging, including the voltages or instantaneous state of charge of each of the battery cells 60 either automatically or in response to a command from the battery charger 30 , The microcontroller 64 can monitor certain battery characteristics and process or measurements during the times of the charging current T A (ie "power on" -Zeitdauern) form the average. In some constructions, the power-on time may be about 1 second ("1-s"). During periods of no charging current T out (ie, "power off" periods), information regarding particular battery characteristics (eg cell voltages or cell state of charging) may be provided by the battery 20 to the loader 30 be transmitted. In some constructions, the current-off duration T off is approximately 50 ms. The battery charger 30 can get the information from the battery 20 are sent, process and modify the current-on time period T An appropriately. For example, if a battery cell or multiple battery cells 60 have a higher, current state of charge than the remaining battery cells 60 , the battery charger can 30 make the subsequent power-on durations T A smaller to avoid overcharging the one higher battery cell or multiple higher battery cells.

In einigen Konstruktionen kann der Batterielader 30 jede einzelne Zellenspannung mit einer Durchschnittszellenspannung vergleichen und, wenn der Unterschied bzw. die Differenz zwischen der einzelnen Zellenspannung und der Durchschnittszellenspannung gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist oder den vorgegebenen Schwellenwert (z.B. einen Ungleichgewichtsschwellenwert) überschreitet, kann der Lader 30 die Zelle als eine Zelle in einem höheren Ladezustand identifizieren. Der Batterielader 30 kann die Strom-Ein-Zeitdauer Tein modifizieren. In anderen Konstruktionen kann der Batterielader 30 den Ladezustand für eine bestimmte Batteriezelle (zum Beispiel eine Batteriezelle, die als eine Zelle mit höherer Spannung identifiziert wird) während der Strom-Ein-Zeitdauern auf der Basis der Informationen, die er von der Batterie 20 erhält, ermitteln bzw. schätzen. In diesen Konstruktionen, wenn die Ermittlung des vorliegenden Ladezustands der Zelle einen Schwellenwert überschreitet, kann der Batterielader 30 die Dauer der Strom-Ein-Zeitdauer Tein modifizieren.In some constructions, the battery charger can 30 compare each individual cell voltage with an average cell voltage, and when the difference between the single cell voltage and the average cell voltage is equal to a predetermined threshold or exceeds the predetermined threshold (eg, an imbalance threshold), the charger may 30 identify the cell as a cell in a higher state of charge. The battery charger 30 may modify the current-on time period T a. In other constructions, the battery charger 30 the state of charge for a particular battery cell (for example, a battery cell identified as a higher voltage cell) during power on durations based on the information it receives from the battery 20 receives, determine or estimate. In these designs, when the determination of the present state of charge the cell exceeds a threshold, the battery charger 30 the duration of the current-on period T on a modify.

Zum Beispiel, wie in 16 und 39 gezeigt ist, kann der Batterielader 30 der Batterie 20 befehlen, die Zellenspannungsmessungen, die während der nächsten Strom-Ein-Zeitdauer Tein1 aufgenommen werden, zu mitteln. Der Befehl kann während der ersten Strom-Aus-Zeitdauer Taus1 gesendet werden. Dementsprechend misst der Mikrocontroller 64 während der ersten Strom-Ein-Zeitdauer Tein1 und mittelt die Zellenspannungen und auch die anderen Batterieparameter. Während der nächsten Strom-Aus-Zeitdauer Taus2 kann die Batterie 20 die gemittelten Messungen zu dem Batterielader 30 senden. In einigen Konstruktionen kann die Batterie 20 acht gemittelte Messungen, zum Beispiel eine gemittelte Akkuladezustandsmessung und einen gemittelten Einzelzellenladezustand für jede der sieben Batte riezellen 60, senden. Zum Beispiel kann die Batterie 20 die nachfolgenden Informationen senden: Zelle 1 14%, Zelle 2 14%, Zelle 3 15%, Zelle 4 14%, Zelle 5 16%, Zelle 6 14%, Zelle 7 14% und Akkuspannung (z.B. Zellen 1–7) 29,96 V. In diesem Beispiel identifiziert der Batterielader 30 die Zelle 5 als eine höhere Batteriezelle. Der Lader 30 zeichnet auch die Batteriespannung wie gemessen durch sowohl den Batteriemikrocontroller 64 als auch den Batterielader 30 auf. In diesem Beispiel misst der Batterielader 30 die Batteriespannung mit ungefähr 30,07 V. Der Batterielader 30 berechnet die Differenz der Batteriespannungsmessungen (z.B. 110 mV) und bestimmt den Spannungsabfall an den Anschlüssen und Drähten mit ungefähr 110 mV.For example, as in 16 and 39 shown is the battery charger 30 the battery 20 command to average the cell voltage measurements taken during the next power-on period T in1 . The command may be sent during the first power off period T out1 . Accordingly, the microcontroller measures 64 during the first power-on period T 1 and averages the cell voltages as well as the other battery parameters . During the next power-off period T out 2 , the battery can 20 the averaged measurements to the battery charger 30 send. In some constructions, the battery can 20 eight averaged measurements, for example, an averaged battery state of charge measurement and an averaged single cell state of charge for each of the seven battery cells 60 , send. For example, the battery 20 send the following information: cell 1 14%, cell 2 14%, cell 3 15%, cell 4 14%, cell 5 16%, cell 6 14%, cell 7 14% and battery voltage (eg cells 1-7) 29, 96 V. In this example, the battery charger identifies 30 the cell 5 as a higher battery cell. The loader 30 Also records the battery voltage as measured by both the battery microcontroller 64 as well as the battery charger 30 on. In this example, the battery charger measures 30 the battery voltage is approximately 30.07 V. The battery charger 30 calculates the difference in battery voltage measurements (eg, 110 mV) and determines the voltage drop across the terminals and wires at approximately 110 mV.

Während der nachfolgenden Strom-Ein-Zeitdauer Tein2 schätzt bzw. ermittelt der Batterielader 30 die Spannung der Zelle 5. Zum Beispiel tastet der Batterielader 30 die Messungen der Spannung der Zelle 20 ab und für jede Batteriespannungsmessung ermittelt er den Ladezustand für die Zelle 5 gemäß der nachfolgenden Gleichung: (VBatterie/ch – VAnschlüsse)·VZelle worin VBatterie/ch die Spannung der Batterie 20 ist, wie sie durch den Lader 30 gemessen wird, VAnschlüsse der Spannungsabfall an den Anschlüssen (z.B. 110 mV) ist und VZelle die Spannung der Zelle, die als ein Prozentwert der Batteriespannung ermittelt wird. Wenn die Ermittlung der Spannung der Zelle 5 einen Schwellenwert überschreitet ("den Reduktionsschwellenwert"), kann der Batterielader 30 die nachfolgende Strom-Ein-Zeitdauer Tein3 modifizieren. In diesem Beispiel erinnert sich der Batterielader 30 daran, wenn die Ermittlung (oder Berechnung) der Spannung der Zelle 5 den Reduktionsschwellenwert erreicht, was ungefähr 800 ms ist. Wie in 39 gezeigt ist, identifiziert der Lader 30 die Zelle 5 und berechnet die Zelle 5 als eine hohe Batteriezelle und modifiziert die nachfolgende Strom-Ein- Zeitdauer Tein3 derart, dass sie ungefähr gleich der Dauer ist, an die sich der Lader 30 erinnert (z.B. 800 ms). Dementsprechend ist die Länge T2 der Strom-Ein-Zeitdauer Tein3 kleiner als die Länge T1 der vorhergehenden Strom-Ein-Zeitdauern Tein1 und Tein2.During the subsequent power-on period T in2 , the battery charger estimates 30 the voltage of cell 5. For example, the battery charger is feeling 30 the measurements of the voltage of the cell 20 From and for each battery voltage measurement it determines the state of charge for the cell 5 according to the following equation: (V Battery / ch - V connections ) · V cell where V battery / ch is the voltage of the battery 20 is how she got through the loader 30 V terminals is the voltage drop at the terminals (eg 110 mV) and V cell is the voltage of the cell, which is determined as a percentage of the battery voltage. If the determination of the voltage of cell 5 exceeds a threshold ("the reduction threshold"), the battery charger may 30 modify the subsequent current on duration T ein3 . In this example, the battery charger remembers 30 when the determination (or calculation) of the voltage of the cell 5 reaches the reduction threshold, which is about 800 ms. As in 39 is shown, the loader identifies 30 the cell 5 and calculates the cell 5 as a high battery cell and modifies the subsequent current on duration T in3 such that it is approximately equal to the duration to which the charger is subjected 30 reminds (eg 800 ms). Accordingly, the length T 2 of the current on duration T in3 is smaller than the length T 1 of the preceding current on durations T in1 and T in2 .

In einigen Konstruktionen fährt der Lader 30 fort, die nachfolgenden Strom-Ein-Zeitdauern (z.B. Tein4-5) auf ungefähr die Länge T2 der vorhergehenden Strom-Ein-Zeitdauer Tein3 (z.B. 800 ms) zu setzen. Wenn die Zelle 5 (oder eine weitere Zelle) weiterhin als eine hohe Zelle identifiziert wird, kann der Lader 30 die Länge der nachfolgenden Strom-Ein-Zeitdauern (z.B. Tein6) z.B. von der Länge T2 (ungefähr 800 ms) auf T3 (z.B. ungefähr 600 ms) abändern, wenn die Spannung der Zelle 5 weiterhin den Reduktionsschwellenwert (z.B. bei 600 ms) erreicht.In some constructions the loader drives 30 approximately T in3 to continue the subsequent power-on periods of time (eg T ein4-5) to the length T 2 of the previous power-on time period (for example 800 ms). If cell 5 (or another cell) continues to be identified as a high cell, the loader may become 30 change the length of the subsequent current on durations (eg, T in6 ), eg, from T 2 (about 800 ms) to T 3 (eg, about 600 ms) when the voltage of cell 5 continues to change the reduction threshold (eg, at 600 ms ) reached.

In weiteren Konstruktionen kann der Lader 30 auch die nachfolgenden Strom-Ein-Zeitdauern (z.B. Tein5) zurück auf ungefähr die Länge von T1 (somit erhöht er die Ein-Zeit nachfolgend dem Reduzieren der Ein-Zeit) setzen, wenn der Lader 30 bestimmt, dass die Batteriezellen nicht genug Strom empfangen. Zum Beispiel kann der Batterielader 30 die Strom-Ein-Zeitdauern erhöhen, wenn der Lader bestimmt, dass die Spannung der Zelle 5, trotzdem sie hoch oder eine unausgeglichene Stelle ist, zu weit unterhalb des Reduktionsschwellenwerts an dem Ende der Ein-Zeitdauer ist. In diesen Konstruktionen kann der Batterielader 30 damit fortfahren, die Länge der Strompulse (z.B. die Ein-Zeitdauer) in Anbetracht der Batteriezellenspannungen zu modifizieren, um die Lademenge, die die Zellen empfangen, mit einer kleinen Überladung zu optimieren. In einigen Konstruktionen kann der Batterielader 30 die Strom-Ein-Zeit nicht erhöhen, sodass sie größer als eine anfängliche Strom-Ein-Zeitdauer ist, zum Beispiel die Dauer Tein1.In other constructions, the loader 30 also set the subsequent power-on durations (eg, T in5 ) back to approximately the length of T 1 (thus increasing the on-time subsequent to reducing the on-time) when the loader 30 determines that the battery cells are not receiving enough power. For example, the battery charger 30 the current on durations increase when the loader determines that the voltage of the cell 5, despite being high or an unbalanced location, is too far below the reduction threshold at the end of the on time period. In these constructions, the battery charger 30 continue to modify the length of the current pulses (eg, on-time duration) in consideration of the battery cell voltages to optimize the charge amount received by the cells with a small overcharge. In some constructions, the battery charger can 30 do not increase the current on time so that it is greater than an initial current on period, for example the duration T on1 .

Ein weiteres, schematisches Diagramm einer Batterie 20' ist schematisch in 13 gezeigt. Die Batterie 20' ist ähnlich zu der Batterie 20 und gemeinsame Elemente werden mit den gleichen Bezugszeichen identifiziert.Another schematic diagram of a battery 20 ' is schematic in 13 shown. The battery 20 ' is similar to the battery 20 and common elements are identified with the same reference numerals.

In einigen Konstruktionen enthält die Schaltung 62' eine elektrische Komponente, zum Beispiel einen Identifikationswiderstand 950, und der Identifikationswiderstand 950 kann einen gesetzten Widerstandswert haben. In anderen Konstruktionen kann die elektrische Komponente ein Kondensator, eine Spule, ein Transistor, ein Halbleiterelement, eine elektrische Schaltung oder eine andere Komponente sein, die einen Widerstand hat oder die ein elektrisches Signal senden kann, zum Beispiel ein Mikroprozessor, eine Digitallogikkomponente und Ähnliches. In der dargestellten Konstruktion kann der Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 auf der Basis von Eigenschaften der Batterie 20', zum Beispiel der Nominalspannung und der Chemie der Spannungszelle(n) 60', ausgewählt werden. Ein Fühlanschluss 55' kann elektrisch mit dem Identifikationswiderstand 950 verbunden sein.In some constructions, the circuit contains 62 ' an electrical component, for example a identification resistor 950 , and the identification resistance 950 can have a set resistance. In other constructions, the electrical component may be a capacitor, a coil, a transistor, a semiconductor element, an electrical circuit, or other component that has a resistance or that can send an electrical signal, such as a microprocessor, a digital logic component, and the like. In the illustrated construction, the resistance value of the identification resistor 950 based on characteristics of the battery 20 ' , for example, the nominal voltage and the chemistry of the stress cell (s) 60 ' , to be selected. A sensing connection 55 ' can be electrically connected to the identification resistor 950 be connected.

Die Batterie 20', die schematisch in 13 gezeigt ist, kann elektrisch mit einer elektrischen Vorrichtung verbunden sein, zum Beispiel einem Batterielader 960 (auch schematisch gezeigt). Der Batterielader 960 kann einen positiven Anschluss 964, einen negativen Anschluss 968 und einen Fühlanschluss 972 enthalten. Jeder Anschluss 964, 968, 972 des Batterieladers 960 kann elektrisch mit dem entsprechenden Anschluss 45', 50' bzw. 55' der Batterie 20' verbunden sein. Der Batterielader 960 kann auch eine Schaltung enthalten, die elektrische Komponenten hat, zum Beispiel einen ersten Widerstand 976, einen zweiten Widerstand 980, eine Festkörperelektronikvorrichtung oder Halbleiter 984, einen Vergleicher 988 und einen Prozessor, Mikrocontroller oder eine Steuereinheit (nicht gezeigt). In einigen Konstruktionen kann der Halbleiter 984 einen Transistor enthalten, der in Sättigung oder einem "EIN"-Zustand arbeiten kann und in einem Abschaltzustand oder in einem "AUS"-Zustand arbeiten kann. In einigen Konstruktionen kann der Vergleicher 988 eine zugeordnete Spannungsüberwachungsvorrichtung, ein Mikroprozessor oder eine Verarbeitungseinheit sein. In anderen Konstruktionen kann der Vergleicher 988 in der Steuereinheit (nicht gezeigt) enthalten sein.The battery 20 ' that is schematically in 13 can be electrically connected to an electrical device, for example a battery charger 960 (also shown schematically). The battery charger 960 can make a positive connection 964 , a negative connection 968 and a sensing connection 972 contain. Every connection 964 . 968 . 972 of the battery charger 960 can be electrical with the appropriate connector 45 ' . 50 ' respectively. 55 ' the battery 20 ' be connected. The battery charger 960 may also include a circuit having electrical components, for example, a first resistor 976 , a second resistor 980 , a solid-state electronic device or semiconductor 984 , a comparator 988 and a processor, microcontroller or controller (not shown). In some constructions, the semiconductor can 984 include a transistor that can operate in saturation or an "on" state and can operate in a power down or in an "off" state. In some constructions, the comparator 988 an associated voltage monitoring device, a microprocessor or a processing unit. In other constructions, the comparator 988 in the control unit (not shown).

In einigen Konstruktionen kann die Steuereinheit (nicht gezeigt) programmiert sein, den Widerstandswert der elektrischen Komponente in der Batterie 20' zu identifizieren, zum Beispiel des Identifikationswiderstands 950. Die Steuereinheit kann auch programmiert sein, eine Eigenschaft oder mehrere Eigenschaften der Batterie 20', zum Beispiel die Batteriechemie und die Nominalspannung der Batterie 20', zu bestimmen. Wie zuvor erwähnt wurde, kann der Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 dem zugeordneten Wert entsprechen, der mit einer Batterieeigenschaft oder mehreren Batterieeigenschaften verbunden ist. Zum Beispiel kann der Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 in einem Bereich von Widerstandswerten entsprechend der Chemie und der Nominalspannung der Batterie 20' enthalten sein.In some constructions, the controller (not shown) may be programmed to measure the resistance of the electrical component in the battery 20 ' to identify, for example, the identification resistance 950 , The control unit may also be programmed to have one or more characteristics of the battery 20 ' , for example, the battery chemistry and the nominal voltage of the battery 20 ' to determine. As mentioned previously, the resistance value of the identification resistor 950 corresponding to the associated value associated with a battery characteristic or several battery characteristics. For example, the resistance value of the identification resistor 950 in a range of resistance values according to the chemistry and nominal voltage of the battery 20 ' be included.

In einigen Konstruktionen kann die Steuereinheit derart programmiert sein, dass sie eine Vielzahl von Widerstandsbereichen des Identifikationswiderstands 950 erkennen kann. In diesen Konstruktionen entspricht jeder Bereich einer Batteriechemie, zum Beispiel NiCd, NiMH, Li-Ion und Ähnlichem. In einigen Konstruktionen kann die Steuereinheit zusätzliche Widerstandsbereiche erkennen, die jeweils einer anderen Batteriechemie oder einer anderen Batterieeigenschaft entsprechen.In some constructions, the controller may be programmed to include a plurality of resistance regions of the identification resistor 950 can recognize. In these constructions, each area corresponds to a battery chemistry, for example, NiCd, NiMH, Li-ion, and the like. In some constructions, the controller may detect additional resistance ranges, each corresponding to a different battery chemistry or battery characteristic.

In einigen Konstruktionen kann die Steuereinheit derart programmiert sein, dass sie eine Vielzahl von Spannungsbereichen erkennt. Die Spannungen, die in den Spannungsbereichen enthalten sind, können von dem Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 abhängen oder diesem entsprechen, sodass die Steuereinheit den Wert des Widerstands 950 auf der Basis der gemessenen Spannung bestimmen kann.In some constructions, the controller may be programmed to detect a variety of voltage ranges. The voltages contained in the voltage ranges can be determined by the resistance value of the identification resistor 950 depend on or correspond to this, so that the control unit determines the value of the resistor 950 based on the measured voltage.

In einigen Konstruktionen kann der Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 weiter derart ausgewählt werden, dass er für jeden möglichen Nominalspannungswert der Batterie 20' einzigartig ist. Zum Beispiel kann in einem Bereich der Widerstandswerte ein erster zugeordneter Widerstandswert einer Nominalspannung von 21 V entsprechen, ein zweiter zugeordneter Widerstandswert kann einer Nominalspannung von 16,8 V entsprechen und ein dritter zugeordneter Widerstandswert kann einer Nominalspannung von 12,6 V entsprechen. In einigen Konstruktionen können mehr oder weniger zugeordnete Widerstandswerte sein, die jeweils einer anderen, möglichen Nominalspannung der Batterie 20' entsprechen, die mit dem Widerstandsbereich verbunden ist.In some constructions, the resistance value of the identification resistor 950 be further selected so that it for each possible nominal voltage value of the battery 20 ' is unique. For example, in a range of resistance values, a first associated resistance value may correspond to a nominal voltage of 21V, a second associated resistance value may correspond to a nominal voltage of 16.8V, and a third associated resistance value may correspond to a nominal voltage of 12.6V. In some constructions, there may be more or less associated resistance values, each of a different, possible nominal voltage of the battery 20 ' corresponding to the resistance range.

In einer exemplarischen Implementation verbindet die Batterie 20' mit dem Batterielader 960. Um eine erste Batterieeigenschaft zu identifizieren, schaltet der Halbleiter 984 auf den "EIN"-Zustand unter der Steuerung einer zusätzlichen Schaltung (nicht gezeigt). Wenn der Halbleiter 984 in dem "EIN"-Zustand ist, erzeugen der Identifikationswiderstand 950 und die Widerstände 976 und 980 ein Spannungsteilernetzwerk. Das Netzwerk richtet eine Spannung VA an einem ersten Referenzpunkt 992 ein. Wenn der Widerstandswert des Widerstands 980 signifikant niedriger als der Widerstandswert des Widerstands 976 ist, hängt die Spannung VA von den Widerstandswerten des Identifikationswiderstands 950 und des Widerstands 980 ab. In dieser Implementation ist die Spannung VA in einem Bereich, der durch den Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 bestimmt wird. Die Steuereinheit (nicht gezeigt) misst die Spannung VA an dem ersten Referenzpunkt 992 und bestimmt den Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 auf der Basis der Spannung VA. In einigen Konstruktionen vergleicht die Steuereinheit die Spannung VA mit einer Vielzahl von Spannungsbereichen, um die Batterieeigenschaft zu bestimmen.In an exemplary implementation, the battery connects 20 ' with the battery charger 960 , To identify a first battery characteristic, the semiconductor switches 984 to the "on" state under the control of an additional circuit (not shown). If the semiconductor 984 in the "ON" state, generate the identification resistor 950 and the resistors 976 and 980 a voltage divider network. The network establishes a voltage V A at a first reference point 992 one. When the resistance of the resistor 980 significantly lower than the resistance of the resistor 976 is, the voltage V A depends on the resistance values of the identification resistor 950 and the resistance 980 from. In this implementation, the voltage V A is in a range determined by the resistance value of the identification resistor 950 is determined. The control unit (not shown) measures the voltage V A at the first reference Point 992 and determines the resistance value of the identification resistor 950 based on the voltage V A. In some constructions, the controller compares the voltage V A to a plurality of voltage ranges to determine the battery characteristic.

In einigen Konstruktionen kann die erste Batterieeigenschaft, die identifiziert wird, die Batteriechemie enthalten. Zum Beispiel kann irgendein Widerstandswert unter 150 kOhm angeben, dass die Batterie 20' eine Chemie mit NiCd oder NiMH hat, und irgendein Widerstandswert von angenähert 150 kOhm oder darüber kann angeben, dass die Batterie 20' eine Chemie mit Li oder Li-Ion hat. Sobald die Steuereinheit die Chemie bestimmt und der Batterie 20' bestimmt, kann ein geeigneter Ladealgorithmus oder ein geeignetes Ladeverfahren ausgewählt werden. In weiteren Konstruktionen gibt es mehr Widerstandsbereiche, die einer anderen Batteriechemie als in dem vorstehenden Beispiel entsprechen.In some constructions, the first battery characteristic that is identified may include the battery chemistry. For example, any resistance below 150K ohms may indicate that the battery 20 ' has a chemistry with NiCd or NiMH, and any resistance value of approximately 150 kohms or above may indicate that the battery 20 ' has a chemistry with Li or Li-ion. Once the control unit determines the chemistry and the battery 20 ' determined, a suitable charging algorithm or a suitable charging method can be selected. In other constructions, there are more resistance ranges corresponding to a different battery chemistry than in the previous example.

Nun wird mit der exemplarischen Implementation fortzufahren, in der der Halbleiter 984, um eine zweite Batterieeigenschaft identifizieren zu können, auf den "AUS"-Zustand unter der Steuerung der zusätzlichen Schaltung schaltet. Wenn der Halbleiter 984 in den "AUS"-Zustand schaltet, erzeugen der Identifikationswiderstand 950 und der Widerstand 976 ein Spannungsteilernetzwerk. Die Spannung VA an dem ersten Referenzpunkt 992 wird nun durch die Widerstandswerte des Identifikationswiderstands 950 und des Widerstands 976 bestimmt. Der Widerstandswert des Identifikationswiderstand 950 wird derart ausgewählt, dass, wenn die Spannung VBATT an einem zweiten Referenzpunkt 1012 im wesentlichen gleich der Nominalspannung der Batterie 20' ist, die Spannung VA an dem ersten Referenzpunkt 992 im wesentlichen gleich einer Spannung VREF an einem dritten Referenzpunkt 996 ist. Wenn die Spannung VA an dem ersten Referenzpunkt 992 die festgelegte Spannung VREF an dem dritten Referenzpunkt 996 überschreitet, ändert ein Ausgang VOUT des Vergleichers 988 den Zustand. In einigen Konstruktionen kann der Ausgang VOUT dazu verwendet werden, das Laden zu beenden oder als ein Anzeiger zu dienen, um zusätzliche Funktionen zu beginnen bzw. auszulösen, zum Beispiel eine Wartungsroutine, eine Ausgleichsroutine, eine Entladefunktion, ein zusätzliches Ladeverfahren und Ähnliches. In einigen Konstruktionen kann die Spannung VREF eine festgelegte Referenzspannung sein.Now, proceed with the exemplary implementation in which the semiconductor 984 in order to identify a second battery characteristic, switches to the "off" state under the control of the additional circuit. If the semiconductor 984 switches to the "OFF" state, generate the identification resistor 950 and the resistance 976 a voltage divider network. The voltage V A at the first reference point 992 is now determined by the resistance values of the identification resistor 950 and the resistance 976 certainly. The resistance value of the identification resistor 950 is selected so that when the voltage V BATT at a second reference point 1012 essentially equal to the nominal voltage of the battery 20 ' is the voltage V A at the first reference point 992 substantially equal to a voltage V REF at a third reference point 996 is. When the voltage V A at the first reference point 992 the fixed voltage V REF at the third reference point 996 exceeds, changes an output V OUT of the comparator 988 the condition. In some constructions, the output V OUT may be used to terminate charging or serve as an indicator to initiate additional functions, such as a maintenance routine, a balancing routine, a discharge function, an additional charging process, and the like. In some constructions, the voltage V REF may be a fixed reference voltage.

In einigen Konstruktionen kann die zweite Batterieeigenschaft, die identifiziert wird, eine Nominalspannung der Batterie 20' enthalten. Zum Beispiel kann die allgemeine Gleichung zum Berechnen des Widerstandswerts des Identifikationswiderstands 958 sein:

Figure 00560001
In some constructions, the second battery characteristic that is identified may have a nominal voltage of the battery 20 ' contain. For example, the general equation for calculating the resistance value of the identification resistor 958 be:
Figure 00560001

Worin R100 der Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 ist, R135 der Widerstandswert des Widerstands 976 ist, VBATT die Nominalspannung der Batterie 20' ist und VREF eine festgelegte Spannung ist, zum Beispiel ungefähr 2,5 V. Zum Beispiel kann in dem Bereich der Widerstandswerte für die Li-Ion-Chemie (oben stehend erläutert) ein Widerstandswert von ungefähr 150 kOhm für den Identifikationswiderstand 950 einer Nominalspannung von ungefähr 21 V entsprechen, ein Widerstandswert von ungefähr 194 kOhm einen Nominalwert von ungefähr 16,8 V entsprechen und kann ein Widerstandswert von ungefähr 274,7 kOhm einer Nominalspannung von ungefähr 12,6 V entsprechen. In weiteren Konstruktionen können mehr oder weniger zugeordnete Widerstandswerte zusätzlichen oder unterschiedlichen Batterieakkunominalspannungswerten entsprechen.Where R 100 is the resistance value of the identification resistor 950 R 135 is the resistance of the resistor 976 V BATT is the nominal voltage of the battery 20 ' and V REF is a predetermined voltage, for example about 2.5 V. For example, in the range of the resistance values for the Li-ion chemistry (discussed above), a resistance value of approximately 150 k ohms for the identification resistor 950 correspond to a nominal voltage of approximately 21V, a resistance value of approximately 194K ohms to a nominal value of approximately 16.8V, and may correspond to a resistance of approximately 274.7K ohms to a nominal voltage of approximately 12.6V. In other constructions, more or less associated resistance values may correspond to additional or different battery nominal voltage values.

In der dargestellten Konstruktion können sich sowohl der Identifikationswiderstand 950 als auch der dritte Referenzpunkt 996 auf der "hohen" Seite eines Stromfühlwiderstands 1000 befinden. Das Positionieren des Identifikationswiderstands 950 und des dritten Referenzpunkts 996 auf diese Art und Weise kann irgendwelche, relativen Spannungsschwankungen zwischen VA und VREF reduzieren, wenn ein Ladestrom vorhanden ist. Spannungsschwankungen können in der Spannung VA auftreten, wenn der Identifikationswiderstand 950 und der dritte Referenzpunkt 996 auf Erde 1004 bezogen werden und ein Ladestrom an die Batterie 20' angelegt wird.In the illustrated construction, both the identification resistance 950 as well as the third reference point 996 on the "high" side of a current sensing resistor 1000 are located. The positioning of the identification resistor 950 and the third reference point 996 in this way, any relative voltage fluctuations between V A and V REF can be reduced when a charging current is present. Voltage fluctuations can occur in the voltage V A when the identification resistor 950 and the third reference point 996 on earth 1004 and a charging current to the battery 20 ' is created.

In einigen Konstruktionen kann der Batterielader 960 auch eine Ladersteuerfunktion enthalten. Wie zuvor erläutert wurde, wenn die Spannung VA im wesentlichen gleich der Spannung VREF (was angibt, dass die Spannung VBATT gleich der Nominalspannung der Batterie 20' ist) ist, ändert der Ausgang VOUT des Vergleichers 988 den Zustand. In einigen Konstruktionen wird der Ladestrom nicht länger der Batterie 20' zugeführt, wenn der Ausgang VOUT des Vergleichers 988 den Zustand ändert. Sobald der Ladestrom unterbrochen wird, beginnt die Batteriespannung VBATT kleiner zu werden. Wenn die Spannung VBATT einen unteren Schwellenwert erreicht, ändert der Ausgang VOUT des Vergleichers 988 den Zustand wieder. In einigen Konstruktionen wird der untere Schwellenwert der Spannung VBATT durch einen Widerstandswert eines Hysteresewiderstands 1008 bestimmt. Der Ladestrom wird wieder eingerichtet, sobald der Ausgang VOUT des Vergleichers 988 den Zustand wieder ändert. In einigen Konstruktionen wird dieser Zyklus für eine vorgegebene Zeitdauer, wie durch die Steuereinheit bestimmt wird, wiederholt oder für eine bestimmte Zahl von Zustandsänderungen, die durch den Vergleicher 988 gemacht werden, wiederholt. In einigen Konstruktionen wird dieser Zyklus wiederholt, bis die Batterie 20' von dem Batterielader 96) entfernt wird.In some constructions, the battery charger can 960 also contain a loader control function. As previously explained, when the voltage V A is substantially equal to the voltage V REF (indicating that the voltage V BATT is equal to the nominal voltage of the battery 20 ' is), the output V OUT of the comparator changes 988 the condition. In some constructions, the charging current no longer becomes the battery 20 ' supplied when the output V OUT of the comparator 988 the state changes. As soon as the charging current is interrupted, the battery voltage V BATT begins to decrease . When the voltage V BATT reaches a lower threshold, the output V OUT of the comparator changes 988 the state again. In some constructions, the lower threshold voltage V BATT becomes a resistance value of a hysteresis resistor 1008 certainly. The charging current is re-established as soon as the output V OUT of the comparator 988 the state changes again. In some constructions, this cycle is repeated for a predetermined period of time, as determined by the controller, or for a particular number of state changes made by the comparator 988 be made, repeated. In some constructions, this cycle is repeated until the battery 20 ' from the battery charger 96 ) Will get removed.

In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten kann eine Batterie, zum Beispiel die Batterie 20, die in 17 gezeigt ist, so entladen werden, dass die Batteriezellen 60 keine ausreichende Spannung für die Kommunikation mit dem Batterielader 30 haben. Wie in 17 gezeigt ist, kann die Batterie 20 eine Batteriezelle oder mehrere Batteriezellen 60, einen positiven Anschluss 1105 und einen negativen Anschluss 1110 und einen Fühlanschluss oder mehrere Fühlanschlüsse 1120a und 1120b enthalten (wie in 17 gezeigt ist, kann der zweite Fühlanschluss oder der Aktivierungsanschluss 1120b in der Batterie 20 oder nicht in der Batterie enthalten sein). Die Batterie 20 kann auch eine Schaltung 1130 enthalten, die einen Mikrocontroller 1140 enthält.In some constructions and in some aspects may be a battery, for example the battery 20 , in the 17 shown is to be discharged so that the battery cells 60 insufficient voltage for communication with the battery charger 30 to have. As in 17 shown is the battery 20 a battery cell or multiple battery cells 60 , a positive connection 1105 and a negative connection 1110 and one sensing port or multiple sensing ports 1120a and 1120b included (as in 17 is shown, the second sensing port or the activation port 1120b in the battery 20 or not included in the battery). The battery 20 can also have a circuit 1130 contain a microcontroller 1140 contains.

Wie in 17 gezeigt ist, kann die Schaltung 1130 einen Halbleiterschalter 1180 enthalten, der den Ladestrom unterbricht, wenn die Schaltung 1130 (z.B. der Mikroprozessor 1140) einen Zustand oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts (d.h. einen "anormalen Batteriezustand") bestimmt oder fühlt. In einigen Konstruktionen enthält der Schalter 1180 eine Unterbrechungszustand, in dem Strom von der Batterie 20 oder zu der Batterie 20 unterbrochen wird, und einen Zulassungszustand, in dem Strom von der Batterie 20 oder zu der Batterie 20 zugelassen ist. In einigen Konstruktionen kann ein anormaler Batteriezustand zum Beispiel eine hohe oder niedrige Batteriezellentemperatur, einen hohen oder niedrigen Batterieladezustand, einen hohen oder niedrigen Batteriezellenladezustand, einen hohen oder niedrigen Entladestrom, einen hohen oder niedrigen Ladestrom oder Ähnliches enthalten. In den dargestellten Konstruktionen enthält der Schalter 1180 einen Leistungs-FET oder einen Metalloxid-Halbleiter-FET ("MOS-FET"). In anderen Konstruktionen kann die Schaltung 1130 zwei Schalter 1180 enthalten. In diesen Konstruktionen können die Schalter 1180 parallel zueinander angeordnet sein. Die parallelen Schalter 1180 können in Batterieakkus enthalten sein, die einen hohen Durchschnittsentladestrom zuführen (zum Beispiel führt die Batterie 20 Strom einer Kreissäge, einem Akkuschrauber und Ähnlichem zu).As in 17 shown is the circuit 1130 a semiconductor switch 1180 included, which interrupts the charging current when the circuit 1130 (eg the microprocessor 1140 ) determines or senses a condition above or below a predetermined threshold (ie, an "abnormal battery condition"). In some constructions, the switch contains 1180 a disconnect state, in which power from the battery 20 or to the battery 20 is interrupted, and a permission state in which electricity from the battery 20 or to the battery 20 is allowed. In some constructions, an abnormal battery condition may include, for example, a high or low battery cell temperature, a high or low battery state, a high or low battery cell state, a high or low discharge current, a high or low charge current, or the like. In the illustrated constructions, the switch contains 1180 a power FET or a metal oxide semiconductor FET ("MOS-FET"). In other constructions, the circuit 1130 two switches 1180 contain. In these designs, the switches can 1180 be arranged parallel to each other. The parallel switches 1180 may be included in battery batteries that provide a high average discharge current (for example, the battery is carrying 20 Power of a circular saw, a cordless screwdriver and the like too).

In einigen Konstruktionen kann, sobald der Schalter 1180 nichtleitend wird, der Schalter 1180 nicht zurückgesetzt werden, auch wenn der anormale Zustand nicht länger detektiert wird. In einigen Konstruktionen kann der Schalter 1130 (z.B. der Mikroprozessor 1140) den Schalter 180 nur zurücksetzen, wenn eine elektrische Vorrichtung, zum Beispiel ein Batterielader 30, dem Mikroprozessor 1140 befiehlt, dies zu tun. Wie zuvor erwähnt wurde, kann die Batterie 20 derart entladen werden, dass die Batteriezellen 60 nicht ausreichend Spannung haben, um den Mikroprozessor 1140 zu versorgen, damit er mit dem Batterielader 30 kommunizieren kann.In some constructions, as soon as the switch 1180 becomes non-conductive, the switch 1180 can not be reset even if the abnormal condition is no longer detected. In some constructions, the switch can 1130 (eg the microprocessor 1140 ) the switch 180 only reset if an electrical device, for example, a battery charger 30 , the microprocessor 1140 orders to do so. As previously mentioned, the battery can 20 be discharged so that the battery cells 60 not enough voltage to the microprocessor 1140 to supply it with the battery charger 30 can communicate.

In einigen Konstruktionen, wenn die Batterie 20 nicht mit dem Lader 30 kommunizieren kann, kann der Batterielader 30 einen kleinen Ladestrom durch die Körperdiode 1210 des Schalters 1180 zuführen, um die Batteriezellen 60 langsam zu laden. Sobald die Zellen 60 genug Ladestrom zum Versorgen des Mikroprozessors 1140 empfangen haben, kann der Mikroprozessor 1140 den Zustand des Schalters 1180 ändern. Das heißt, dass die Batterie 20 auch geladen werden kann, wenn der Schalter 1180 nicht in dem leitenden Zustand ist. Wie in 17 gezeigt ist, kann der Schalter 1180 die Körperdiode 1210 enthalten, die in einigen Konstruktionen einstückig mit einem MOSFET und anderen Transistoren ist. In anderen Konstruktionen kann die Diode 1210 elektrisch parallel zu dem Schalter 1180 verbunden sein.In some constructions, when the battery 20 not with the loader 30 can communicate, the battery charger 30 a small charge current through the body diode 1210 of the switch 1180 Feed to the battery cells 60 to load slowly. Once the cells 60 enough charge current to power the microprocessor 1140 may have received the microprocessor 1140 the state of the switch 1180 to change. That means the battery 20 can also be charged when the switch 1180 is not in the conductive state. As in 17 shown is the switch 1180 the body diode 1210 which in some constructions is integral with a MOSFET and other transistors. In other constructions, the diode can 1210 electrically parallel to the switch 1180 be connected.

In einigen Konstruktionen, wenn die Batterie 20 nicht mit dem Lader 30 kommunizieren kann, kann der Batterielader 30 einen kleinen Durchschnittsstrom durch einen Fühldraht bzw. Fühlanschluss, zum Beispiel den Fühldraht 1120a oder den zugeordneten Aktivierungsanschluss 1120b, anlegen. Der Strom kann einen Kondensator 1150 laden, der wiederum genug Spannung dem Mikroprozessor 1140 zuführen kann, um den Betrieb zu ermöglichen.In some constructions, when the battery 20 not with the loader 30 can communicate, the battery charger 30 a small average current through a sense wire or sense terminal, for example the sense wire 1120a or the associated activation port 1120b , invest. The current can be a capacitor 1150 load, in turn, enough voltage to the microprocessor 1140 can supply to allow the operation.

Die Konstruktionen bzw. Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben worden sind und in den Figuren gezeigt worden sind, werden nur beispielhaft wiedergegeben und sie sind nicht als eine Beschränkung der Konzepte und Prinzipien der vorliegenden Erfindung gedacht. Es ist deshalb für Fachleute offenbar, dass verschiedene Änderungen der Elemente und ihres Aufbaus und ihrer Anordnungen möglich sind, ohne dass vom Geist und Bereich der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.The Constructions or embodiments, which have been described above and shown in the figures are reproduced by way of example only and they are not as a limitation of Thought concepts and principles of the present invention. It is therefore for Professionals apparently that different changes in the elements and of their construction and their arrangements are possible without the mind and scope of the present invention deviated.

Zusammenfassung:Summary:

Eine Kombination enthält einen Batterieakku und einen Batterielader, der betreibbar ist, einen Ladestrom dem Batterieakku zuzuführen. Der Batterieakku enthält einen ersten Batterieanschluss, einen zweiten Batterieanschluss und eine Batteriezelle, die einen gegenwärtigen Ladezustand hat. Die Batteriezelle ist mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt. Der Batterieakku enthält auch einen Batteriemikrocontroller, der mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt ist. Der Mikrocontroller ist betreibbar, den gegenwärtigen Ladezustand der Batteriezelle zu messen, um Messungen des gegenwärtigen Ladezustands der Batteriezelle zu erzeugen. Der Batterielader enthält einen ersten Laderanschluss, der aufgebaut ist, mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt zu sein, und einen zweiten Laderanschluss, der aufgebaut ist, mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt zu sein. Der erste Laderanschluss ist derart aufgebaut, dass er Ladestrom dem Batterieakku zuführt. Der Batterielader enthält auch einen Ladermikrocontroller, der mit dem zweiten Laderanschluss gekoppelt ist, und der derart betreibbar ist, dass er die Messungen des gegenwärtigen Ladezustands der Batteriezelle von dem Batteriemikrocontroller empfangen kann. Der Ladermikrocontroller ist auch derart betreibbar, dass er den Ladestrom dem Batterieakku in Pulsen zuführt, worin jeder Puls ein erstes Zeitintervall, in dem Ladestrom der Batterie zugeführt wird, und ein zweites Zeitintervall enthält, in dem Ladestrom zu der Batterie unterbrochen ist. Der Mikrocontroller ist weiterhin derart betreibbar, dass er das erste Zeitintervall eines Pulses zumindest teilweise auf der Basis der Messungen des gegenwärtigen Ladezustands der Batteriezelle, die von dem Batteriemikrocontroller empfangen werden, modifizieren kann.A Combination contains a battery pack and a battery charger that is operable to supply a charging current to the battery. The battery pack contains one first battery connection, a second battery connection and a Battery cell that has a current Charge state has. The battery cell is connected to the first battery connection and / or the second battery terminal coupled. The battery battery contains too a battery microcontroller connected to the first battery connector and / or the second battery terminal is coupled. The microcontroller is operable, the current one To measure the state of charge of the battery cell to measurements of the current state of charge to generate the battery cell. The battery charger contains one first charger connection, which is constructed with the first battery connection and / or the second battery terminal to be coupled, and a second charger port, which is constructed with the first battery port and / or to be coupled to the second battery terminal. The first Charger port is constructed such that it charges the battery battery charging current supplies. The battery charger contains also a loader microcontroller connected to the second charger port coupled, and which is operable to receive the measurements of the present Charge state of the battery cell received by the battery microcontroller can. The loader microcontroller is also operable such that it supplies the charging current to the battery battery in pulses, wherein each pulse is a first Time interval in which charging current is supplied to the battery, and a second time interval, in the charging current to the Battery is interrupted. The microcontroller is still such operable to be the first time interval of a pulse at least partly based on measurements of the current state of charge of the battery cell, which are received by the battery microcontroller can.

Claims (20)

Kombination, die aufweist: einen Batterieakku, der enthält: einen ersten Batterieanschluss, einen zweiten Batterieanschluss, eine Batteriezelle, die einen gegenwärtigen Ladezustand hat, wobei die Batteriezelle mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt ist; einen Batteriemikrocontroller, der mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt ist, wobei der Mikrocontroller derart betreibbar ist, dass er den vorliegenden Ladezustand der Batteriezelle misst, um Messungen des vorliegenden Ladezustands der Batteriezelle zu erzeugen; und einen Batterielader, der derart betreibbar ist, dass er einen Ladestrom dem Batterieakku zuführt, wobei der Batterielader enthält: einen ersten Laderanschluss, der aufgebaut ist, mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt zu sein, wobei der erste Laderanschluss aufgebaut ist, Ladestrom dem Batterieakku zuzuführen; einen zweiten Laderanschluss, der aufgebaut ist, mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt zu sein, und einen Ladermikrocontroller, der mit dem zweiten Laderanschluss gekoppelt ist und betreibbar ist, die Messungen des gegenwärtigen Ladezustands der Batterie von dem Batteriemikrocontroller zu empfangen, wobei der Ladermikrocontroller auch betreibbar ist, den Ladestrom dem Batterieakku in Pulsen bzw. Impulsen zuzuführen, worin jeder Puls ein erstes Zeitintervall enthält, in dem Ladestrom der Batterie zugeführt wird, und ein zweites Zeitintervall enthält, in dem die Zuführung des Ladestroms zu der Batterie unterbrochen ist, wobei der Mikrocontroller weiterhin betreibbar ist, das erste Zeitintervall eines Pulses zumindest teilweise auf der Basis der Messungen des gegenwärtigen Zustands der Batterie zu modifizieren, die von dem Batteriemikrocontroller aus empfangen werden.Combination comprising: a battery, which contains: one first battery connection, a second battery connection, a Battery cell that has a current Charge state, the battery cell with the first battery connection and / or the second battery terminal is coupled; one Battery microcontroller connected to the first battery connector and / or coupled to the second battery terminal, wherein the microcontroller is operable to the present state of charge of the Battery cell measures to take measurements of the present state of charge to generate the battery cell; and a battery charger that is operable so that it is a charging current to the battery supplies, the battery charger contains: one first charger connection, which is constructed with the first battery connection and / or to be coupled to the second battery terminal, wherein the first charger port is configured to supply charging current to the battery battery; one second charger port, which is constructed with the first battery port and / or to be coupled to the second battery terminal, and one Loader microcontroller coupled to the second charger port is and is operable, the measurements of the current state of charge of the battery receive from the battery microcontroller, wherein the loader microcontroller is also operable, the charging current to the battery in pulses or To deliver impulses, wherein each pulse contains a first time interval in the charging current of the battery supplied , and contains a second time interval in which the supply of the Charging current to the battery is interrupted, the microcontroller is still operable, the first time interval of a pulse at least partly based on measurements of the current state of the battery to be received from the battery microcontroller become. Kombination, wie sie im Anspruch 1 dargelegt wird und worin die Batteriezelle eine Chemie hat, wobei die Chemie eine Chemie auf der Basis von Li-Ion ist.Combination as set forth in claim 1 and wherein the battery cell has a chemistry, wherein the chemistry is a Chemistry based on Li-ion is. Kombination, wie im Anspruch 1 dargelegt und worin der Ladermikrocontroller weiterhin betreibbar ist, das zweite Zeitintervall eines Pulses zumindest teilweise auf der Basis der Messungen des gegenwärtigen Ladezustands der Batteriezelle, die von dem Batteriemikrocontroller aus empfangen werden, zu modifizieren.A combination as set forth in claim 1 and wherein the loader microcontroller is still operable, the second time interval a pulse based at least in part on the measurements of the current Battery state of charge of the battery microcontroller be received from, modify. Kombination, wie im Anspruch 1 dargelegt und worin der Batterieakku weiterhin eine Vielzahl von Batteriezellen, die jeweils einen gegenwärtigen Ladezustand haben, und einen Akkuladezustand enthält, wobei der Akkuladezustand die Summe aus jedem, gegenwärtigen Ladezustand der vielzähligen Batteriezellen ist, wobei der Batteriemikrocontroller auch betreibbar ist, den Akkuladezustand zu messen, um eine Messung des Akkuladezustands zu erzeugen.A combination as set forth in claim 1 and wherein the battery pack further includes a plurality of battery cells each having a current state of charge and a battery state of charge, the state of charge being the sum of each current state of charge of the plurality of battery cells, the battery microcontroller also being operable to measure the battery charge state to make a measurement of To produce battery charge state. Kombination, wie im Anspruch 4 dargelegt und worin der Ladermikrocontroller derart betreibbar ist, dass er den Akkuladezustand misst, um eine zweite Messung des Akkuladezustands zu erzeugen.A combination as set forth in claim 4 and wherein the loader microcontroller is operable to control the battery charge state measures to produce a second measure of the battery charge level. Kombination, wie im Anspruch 5 dargelegt und worin die zweite Messung des Akkuladezustands, wie sie durch den Ladermikrocontroller gemessen wird, größer als die Messung des Akkuladezustands ist, wie sie durch den Batteriemikrocontroller gemessen wird.A combination as set forth in claim 5 and wherein the second measurement of the battery charge state as determined by the loader microcontroller is measured, greater than the measurement of the battery charge state is as determined by the battery microcontroller is measured. Kombination, wie im Anspruch 5 dargelegt und worin der Batteriemikrocontroller die Messungen des gegenwärtigen Ladezustands für jede Batteriezelle aus der Vielzahl von Batteriezellen als einen Prozentsatz des Akkuladezustands sendet, wie er durch den Batteriemikrocontroller gemessen wird.A combination as set forth in claim 5 and wherein the battery microcontroller measures the current state of charge for every Battery cell of the plurality of battery cells as a percentage of the battery charge state as it passes through the battery microcontroller is measured. Kombination, wie im Anspruch 7 dargelegt und worin der Ladermikrocontroller derart betreibbar ist, dass er den gegenwärtigen Ladezustand einer Batteriezelle während des ersten Zeitintervalls des ersten Pulses ermittelt, um eine ermittelte Messung des Ladezustands einer Batteriezelle auf der Basis des Prozentsatzes und der zweiten Messung des Akkuladezustands, wie er durch den Ladermikrocontroller gemessen wird, zu erzeugen, wobei der Ladermikrocontroller auch derart betreibbar ist, dass er das erste Zeitintervall eines nachfolgenden Pulses auf der Basis der ermittelten Messung des Ladezustands einer Batteriezelle modifiziert.A combination as set forth in claim 7 and wherein the loader microcontroller is operable to match the current state of charge a battery cell during the first time interval of the first pulse determined to a determined Measuring the state of charge of a battery cell based on the percentage and the second measurement of the battery charge state as determined by the loader microcontroller is measured, the loader microcontroller also is operable so that it is the first time interval of a subsequent Pulses on the basis of the determined measurement of the state of charge of a Battery cell modified. Kombination, wie im Anspruch 1 dargelegt und worin der Batterielader weiterhin betreibbar ist, das zweite Zeitintervall eines Pulses zu modifizieren.A combination as set forth in claim 1 and wherein the battery charger is still operable, the second time interval to modify a pulse. Batterielader, der betreibbar ist, einen Ladestrom einem Batterieakku zuzuführen, der eine Batteriezelle mit einem gegenwärtigen Ladezustand und einen Batteriemikrocontroller hat, der betreibbar ist, den gegenwärtigen Ladezustand der Batteriezelle zu messen, wobei der Batterielader aufweist: einen Ladermikrocontroller, der betreibbar ist, den gegenwärtigen Ladezustand der Batteriezelle von dem Batteriemikrocontroller zu empfangen, wobei der Ladermikrocontroller auch betreibbar ist, den Ladestrom dem Batterieakku in Pulsen zuzuführen, worin jeder Puls ein erstes Zeitintervall und ein zweites Zeitintervall enthält, wobei das erste Zeitintervall ein Intervall ist, in dem ein Ladestrom der Batterie zugeführt wird, und wobei das zweite Zeitintervall ein Intervall ist, in dem die Zuführung des Ladestroms zu der Batterie unterbrochen ist, wobei der Mikrocontroller weiterhin betreibbar ist, das erste Zeitintervall eines Pulses zumindest teilweise auf der Basis des gegenwärtigen Ladezustands der Batteriezelle, der von dem Batteriemikrocontroller aus empfangen wird, zu modifizieren.Battery charger, which is operable, a charging current to supply a battery, the one battery cell with a current state of charge and a Battery microcontroller that is operable has the current state of charge the battery cell, the battery charger having: a Loader microcontroller that is operable, the current state of charge receive the battery cell from the battery microcontroller, wherein the loader microcontroller is also operable, the charging current to supply the battery in pulses, wherein each pulse is a first time interval and a second time interval contains wherein the first time interval is an interval in which a charging current supplied to the battery and wherein the second time interval is an interval in which the feeder the charging current to the battery is interrupted, the microcontroller is still operable, the first time interval of a pulse at least partly based on the current state of charge of the battery cell, which is received from the battery microcontroller. Batterielader, wie im Anspruch 10 dargelegt und worin der Batterieakku eine Vielzahl von Batteriezellen hat, die jeweils einen gegenwärtigen Ladezustand haben, wobei der Batteriemikrocontroller betreibbar ist, jeden gegenwärtigen Ladezustand der vielzähligen Batteriezellen zu messen, und worin der Ladermikrocontroller betreibbar ist, jeden Ladezustand einer Batteriezelle zu empfangen.Battery charger as set forth in claim 10 and wherein the battery pack has a plurality of battery cells, the each one current Have state of charge, the battery microcontroller operable is, every present State of charge of the many To measure battery cells, and wherein the loader microcontroller operable is to receive each state of charge of a battery cell. Batterielader, wie im Anspruch 11 dargelegt und worin der Batterieakku eine Akkuspannung hat, wobei die Akkuspannung eine Summe jedes gegenwärtigen Ladezustands der Vielzahl von Batteriezellen ist, wobei der Ladermikrocontroller auch betreibbar ist, den Akkuladezustand zu empfangen.Battery charger as set forth in claim 11 and wherein the battery battery has a battery voltage, wherein the battery voltage a sum of every current one Charge state of the plurality of battery cells, wherein the loader microcontroller is also operable to receive the battery state of charge. Batterielader, wie im Anspruch 10 dargelegt und worin der Batterielader weiterhin betreibbar ist, das zweite Zeitintervall eines Pulses zu modifizieren.Battery charger as set forth in claim 10 and wherein the battery charger is still operable, the second time interval to modify a pulse. Verfahren des Puls- bzw. Impulsladens einer Batterie mit einer Vielzahl von Batteriezelle, wobei das Verfahren aufweist: Messen eines Ladezustands für jede Batteriezelle in der Vielzahl von Batteriezellen; Anlegen eines ersten Pulses mit Ladestrom an die Batterie, wobei der erste Puls ein erstes Zeitintervall, in dem der Ladestrom der Batterie zugeführt wird, und ein zweites Zeitintervall hat, in dem das Zuführen des Ladestroms zu der Batterie unterbrochen ist; und Anlegen eines zweiten Pulses mit Ladestrom an die Batterie, wobei der zweite Puls ein drittes Zeitintervall, in dem der Ladestrom der Batterie zugeführt wird, und ein viertes Zeitintervall hat, in dem die Zuführung des Ladestroms zu der Batterie unterbrochen wird, wobei das dritte Zeitintervall zumindest teilweise auf dem Ladezustand der Batteriezelle beruht und wobei das dritte Zeitintervall kleiner als das erste Zeitintervall ist.Method of pulse or pulse charging a battery with a plurality of battery cells, the method comprising: measure up a state of charge for each battery cell in the plurality of battery cells; Invest a first pulse with charging current to the battery, wherein the first Pulse a first time interval in which the charging current of the battery supplied , and has a second time interval in which the feeding of the Charging current to the battery is interrupted; and Creating a second pulse with charging current to the battery, the second pulse a third time interval in which the charging current is supplied to the battery, and a fourth time interval in which the supply of the Charging current to the battery is interrupted, the third time interval based at least partially on the state of charge of the battery cell and wherein the third time interval is less than the first time interval is. Verfahren des Pulsladens, wie im Anspruch 14 dargelegt, das weiterhin aufweist: Identifizieren eines hohen Ladezustands der Batteriezelle aus den Ladezuständen der Vielzahl von Batteriezellen.The method of pulse charging as set forth in claim 14, further comprising: identifying a high state of charge of the battery cell from the states of charge of the plurality of batteries cells. Verfahren des Pulsladens, wie im Anspruch 15 dargelegt, das weiterhin aufweist: Messen eines Batterieladezustands; und Ermitteln eines Ladezustands der Batteriezelle, die als die Batteriezelle mit dem hohen Ladezustand identifiziert wird, um einen ermittelten Ladezustand für die Batteriezelle zu erzeugen.Method of pulse charging as set forth in claim 15, which further comprises: Measuring a battery state of charge; and Determining a state of charge of the battery cell, as the battery cell with the high state of charge is identified, to generate a determined state of charge for the battery cell. Verfahren des Pulsladens, wie im Anspruch 16 dargelegt und worin das dritte Zeitintervall zumindest teilweise auf dem ermittelten Ladezustand der Batteriezelle beruht.Method of pulse charging as set forth in claim 16 and wherein the third time interval is at least partially determined State of charge of the battery cell is based. Verfahren des Pulsladens, wie im Anspruch 16 dargelegt, das weiterhin aufweist: Einrichten eines Ladezustandsschwellenwerts der Batteriezelle; und Berechnen einer ermittelten Zeit, wenn der ermittelte Ladezustand der Batteriezelle den Ladezustandsschwellenwert der Batteriezelle erreicht.Method of pulse charging as set forth in claim 16, which further comprises: Set up a state of charge threshold the battery cell; and Calculating a determined time when the determined state of charge of the battery cell, the state of charge threshold value reaches the battery cell. Verfahren des Pulsladens, wie im Anspruch 18 dargelegt und worin das dritte Zeitintervall ungefähr gleich der ermittelten Zeit ist.Method of pulse charging as set forth in claim 18 and wherein the third time interval is approximately equal to the determined time is. Verfahren des Pulsladens, wie im Anspruch 14 erläutert und das weiterhin aufweist: Aufrechterhalten eines Parameterwertes, der das dritte Zeitintervall wiedergibt; und Modifizieren des Parameterwertes zumindest teilweise auf der Basis des Ladezustands der Batteriezelle.Method of pulse charging, as explained in claim 14 and which further comprises: Maintaining a parameter value, representing the third time interval; and Modify the Parameter value at least partially based on the state of charge the battery cell.
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